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JP7140077B2 - 衝突回避支援装置 - Google Patents

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JP7140077B2
JP7140077B2 JP2019159260A JP2019159260A JP7140077B2 JP 7140077 B2 JP7140077 B2 JP 7140077B2 JP 2019159260 A JP2019159260 A JP 2019159260A JP 2019159260 A JP2019159260 A JP 2019159260A JP 7140077 B2 JP7140077 B2 JP 7140077B2
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Description

本発明は、自動ブレーキ制御を実施して、自車両が障害物と衝突することを回避する衝突回避支援装置に関する。
従来から、カメラセンサおよびレーダセンサ等の前方センサによって自車両が衝突する可能性の高い障害物が検知された場合に、自動ブレーキ制御を実施して、自車両が障害物と衝突することを回避する衝突回避支援装置が知られている。自動ブレーキ制御は、ドライバーのブレーキ操作を要することなく自車両に制動力を発生させて、自車両を所定の減速度で減速させる制御である。
自動ブレーキ制御が実施されているときに、ドライバーによってアクセルペダルの踏み込み操作が行われることがある。例えば、特許文献1に提案された装置は、自車両が障害物と衝突すると予測された場合に、自動ブレーキ制御を実施するが、ドライバーのアクセル操作量が所定値よりも大きくなった場合、ドライバーのアクセル操作を優先して自動ブレーキ制御を解除する(つまり、自動ブレーキ制御の実施を禁止する)。これにより、自車両をアクセル操作に応じた加速度で加速させることができる。以下、自動ブレーキ制御を解除して、自車両をアクセル操作に応じた加速度で加速可能にすることアクセルオーバーライドと呼ぶ。
この装置は、ドライバーがアクセル操作を行っている状態でシフト変更操作が検知された場合には、そのアクセル操作がドライバーの誤操作によるものであると推定して、自動ブレーキ制御を解除しないように構成されている。従って、この場合には、アクセルオーバーライドすることができない。
また、特許文献2に提案された装置は、ドライバーの行った操作が適正な衝突回避操作であるのか誤操作であるのかを判定し、適正な衝突回避操作であると判定した場合には自動ブレーキ制御を実施せず、誤操作であると判定した場合に自動ブレーキ制御を実施する。この装置は、自車両が障害物と衝突すると予測された場合、アクセル操作量が所定値よりも大きい場合、あるいは、アクセル操作速度が所定値よりも大きい場合に、ドライバーのアクセル操作が誤操作であると判定して、自動ブレーキ制御を実施する。
特開2017-114430号公報 特開2012-121534号公報
上記の何れの装置も、ドライバーのアクセル操作が、ドライバーの意図に反する操作(ブレーキペダルを踏もうとしているのに、誤ってアクセルペダルを踏み込んでしまう操作)であると推定される場合に、自動ブレーキ制御が解除されないようにする(つまり、自動ブレーキ制御を実施する)。以下、ドライバーがブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏み込んでしまう操作を誤踏み操作と呼ぶ場合がある。
しかしながら、ドライバーの行ったアクセル操作が、ドライバーの意思によって行われた操作なのか、誤踏み操作なのかについて正確に判定することは難しい。
例えば、特許文献1に提案された装置は、シフト変更操作の伴うアクセル踏み込み操作を誤踏み操作であると判定するが、シフト変更操作を行っていない場合であっても、ドライバーが誤ってアクセルペダルを大きく踏み込むことが考えられる。例えば、自車両が歩行者に接近している状況においては、通常、ドライバーは、アクセルペダルを大きく踏み込まないが、歩行者に気付くのが遅れて動揺した場合などでは、ブレーキペダルを踏もうとして誤ってアクセルペダルを大きく踏み込んでしまうことが考えられる。この場合、シフト変更操作が行われないため、アクセル踏み込み操作が誤踏み操作と判定されない。このため、本来なら、衝突回避用の自動ブレーキ制御を実施すべき状況であっても、自動ブレーキ制御が実施されない。
例えば、特許文献2に提案された装置は、アクセル操作量が所定値よりも大きい場合、あるいは、アクセル操作速度が所定値よりも大きい場合に、アクセル操作を誤踏み操作であると判定する。しかし、ドライバーが意図的にアクセルペダルを大きく、あるいは、速く踏み込んだ場合には、ドライバーのアクセル操作が誤踏み操作であると判定されてしまい、自動ブレーキ制御が実施される。例えば、図6に示すように、ドライバーが、自車両C1の前方を走行する先行車両C2を追い抜こうとして自車両C1を加速させた場合、その過程で自車両C1が先行車両C2に急接近することによって、先行車両C2が障害物であると判定されて、自動ブレーキ制御が実施されることがある。自動ブレーキ制御が開始されてしまうと、アクセルオーバーライドを行うことができないため、ドライバーの望んでいるような軌道で自車両を走行させることができない。また、自動ブレーキ制御の実施によって後続車両が自車両に過度に接近するおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、適切な状況下において自動ブレーキ制御が実施されるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の衝突回避支援装置の特徴は、
ドライバーのブレーキ操作に応じた制動力を自車両に発生させる制動装置(20,21,22)と、
自車両の周囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段(50,60)と、
前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が高いと判定した場合に、前記ドライバーのブレーキ操作を要することなく前記制動装置によって制動力を発生させることにより前記自車両が前記障害物と衝突することを回避するための自動ブレーキ制御を実施する自動ブレーキ制御手段(10,13)と、
前記ドライバーのアクセル操作に相関を有するアクセル操作指標値が操作閾値以上であると判定した場合(S13:Yes)に、前記自動ブレーキ制御の実施を禁止する自動ブレーキ禁止手段(10,14,S14)と
を備えた衝突回避支援装置において、
前記障害物の種類が予め設定された特定種類であるか否かについて判定する特定種類判定手段(10,16,S11)と、
前記障害物の種類が前記特定種類であると判定された場合(S11:Yes)、前記自動ブレーキ禁止手段が前記自動ブレーキ制御の実施を禁止しないように、前記自動ブレーキ禁止手段の作動を規制する規制手段(10,15,S12)と
を備えたことにある。
本発明の衝突回避支援装置は、制動装置と、障害物検知手段と、自動ブレーキ制御手段と、自動ブレーキ禁止手段とを備えている。制動装置は、ドライバーのブレーキ操作に応じた制動力(例えば、車輪の回転を止めようとする制動トルク)を自車両に発生させる。例えば、制動装置は、ブレーキ油圧によって、ブレーキ操作に応じた制動力を発生させる。
障害物検知手段は、自車両の周囲に存在する障害物を検知する。
自動ブレーキ制御手段は、自車両が障害物と衝突する可能性が高いと判定した場合に、ドライバーのブレーキ操作を要することなく制動装置によって制動力を発生させることにより自車両が障害物と衝突することを回避するための自動ブレーキ制御を実施する。
自動ブレーキ禁止手段は、ドライバーのアクセル操作に相関を有するアクセル操作指標値が操作閾値以上であると判定した場合に、自動ブレーキ制御の実施を禁止する。アクセル操作指標値は、例えば、アクセル操作量(例えば、アクセル開度)およびアクセル操作速度の少なくとも一方を用いることができる。自動ブレーキ禁止手段によって自動ブレーキ制御の実施が禁止される場合、自動ブレーキ制御の実施中であれば、自動ブレーキ制御が終了され、自動ブレーキ制御が実施されていない状況であれば、自動ブレーキ制御の開始が禁止される。
このため、例えば、ドライバーが障害物を避けようと意図的に大きなアクセル操作を行った場合には、自動ブレーキ制御が実施されなくなり、アクセルオーバーライドによって、ドライバーの意図通りに自車両を加速させながら衝突回避を行うことができる。
ただし、必ずしも、アクセル操作は、ドライバーの意図通りに行われるとは限らない。例えば、自車両が歩行者あるいは自転車運転者などの交通弱者に接近している状況であれば、通常、ドライバーは大きなアクセル操作を行わない。従って、こうした状況において、大きなアクセル操作が検知された場合には、ドライバーが誤踏み操作を行ったと推定して、アクセルオーバーライドを禁止することが好ましい。
そこで、本発明においては、特定種類判定手段と、規制手段とを備えている。特定種類判定手段は、障害物の種類が予め設定された特定種類であるか否かについて判定する。規制手段は、障害物の種類が特定種類であると判定された場合、自動ブレーキ禁止手段が自動ブレーキ制御の実施を禁止しないように、自動ブレーキ禁止手段の作動を規制する(自動ブレーキ禁止手段を作動させない)。これにより、自動ブレーキ制御手段が自動ブレーキ制御を実施することが禁止されなくなる。
この結果、本発明によれば、障害物の種類に応じて、自動ブレーキ制御の実施を禁止するか否かについて決定されるため、適切な状況下において自動ブレーキ制御を実施することができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記自動ブレーキ制御手段は、少なくとも歩行者と自転車と自動車とを、前記自動ブレーキ制御の実施の対象とする障害物として認識し、
前記特定種類判定手段は、少なくとも前記歩行者と前記自転車とについては、前記特定種類の障害物であると判定し、少なくとも前記自動車については前記特定種類の障害物では無いと判定するように構成されたことにある。
本発明の一側面においては、自動ブレーキ制御手段は、少なくとも歩行者と自転車と自動車とを、自動ブレーキ制御の実施の対象とする障害物として認識する。
自車両が歩行者あるいは自転車に接近している状況であれば、通常、ドライバーは、大きなアクセル操作を行わない。一方、自車両が他車両に接近している状況においては、ドライバーが意図的に大きなアクセル操作を行うことがある。例えば、ドライバーが、自車両の前方を走行する先行車両を追い抜こうとして自車両を加速させるケースが考えられる。こうしたケースでは、追抜き過程で自車両が先行車両に急接近することによって、先行車両が障害物であると判定されて、自動ブレーキ制御が開始されることがある。この場合、自動ブレーキ制御の実施によって後続車両が自車両に過度に接近するおそれがある。
そこで、特定種類判定手段は、少なくとも歩行者と自転車とについては、特定種類の障害物であると判定し、少なくとも自動車については特定種類の障害物では無いと判定する。この場合、「自転車」は、運転者が乗っている自転車が好ましく、路上に置いてある自転車(運転者の乗っていない自転車)については、衝突回避の対象とされる障害物としないことが好ましい。
このため、障害物が歩行者あるいは自転車である場合、自動ブレーキ制御の実施が禁止されない。つまり、自動ブレーキ制御の実施が許可される。従って、自車両が歩行者あるいは自転車に衝突する可能性が高い場合には、ドライバーが誤ってアクセルペダルを大きく踏み込んでも、アクセル操作が無効とされ、自動ブレーキ制御が実施される。これにより、良好に衝突回避支援を行うことができる。
一方、障害物が自動車である場合、特定種類判定手段は、その障害物を特定種類の障害物では無いと判定する。このため、アクセル操作指標値が操作閾値以上である場合には、自動ブレーキ制御の実施が禁止される。従って、アクセルオーバーライドが可能となり、ドライバーは、自身の操作によって衝突回避を行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記アクセル操作は前記自車両のアクセルペダルに対する操作であり、
前記自動ブレーキ制御の実施中に、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたか否かを判定する踏み直し判定手段(S16)と、
前記自動ブレーキ制御の実施中に、前記踏み直し判定手段によって前記アクセルペダルの踏み直し操作が行われたと判定された場合には、前記自動ブレーキ制御手段に対して前記自動ブレーキ制御を終了させる踏み直し時制御終了手段(S14)と
を備えたことにある。
自動ブレーキ制御の実施中にドライバーがアクセルペダルの踏み直し操作(踏んでいたアクセルペダルから足を離し、その後、アクセルペダルを再度踏む操作)を行った場合、その操作は、ドライバーが自車両を加速させようとする意思によって行われた操作であると推定することができる。この場合には、アクセルオーバーライドを行えるようにすることが好ましい。
そこで、本発明の一側面においては、踏み直し判定手段が、自動ブレーキ制御の実施中に、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたか否かを判定する。踏み直し時制御終了手段は、自動ブレーキ制御の実施中に、踏み直し判定手段によってアクセルペダルの踏み直し操作が行われたと判定された場合には、自動ブレーキ制御手段に対して自動ブレーキ制御を終了させる。
従って、本発明の一側面によれば、ドライバーが自車両を加速させようとしている状況においては、自動ブレーキ制御が実施されないようにすることができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記アクセル操作は前記自車両のアクセルペダルに対する操作であり、
自動ブレーキ禁止手段は、前記アクセル操作指標値として、前記ドライバーのアクセルペダル操作量およびアクセルペダル操作速度を取得し、
前記アクセルペダル操作量が第1操作量閾値以上であるとの第1条件(S13:Yes)、および、前記アクセルペダル操作量が前記第1操作量閾値未満の第2操作量閾値以上であり、かつ、前記アクセルペダル操作速度が操作速度閾値以上であるとの第2条件(S15:Yes)、のうち、少なくとも一方の条件が成立した場合に、前記アクセル操作指標値が前記操作閾値以上であると判定するように構成されていることにある。
本発明の一側面によれば、自動ブレーキ制御の実施が禁止されるアクセルペダル操作条件を適切に設定することができる。このため、ドライバー自身の意思によって行われたアクセルペダル操作に起因して、自動ブレーキ制御が実施されてしまうことを低減することができる。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置の概略構成図である。 自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンを表すフローチャートである。 自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンの変形例1を表すフローチャートである。 自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンの変形例2を表すフローチャートである。 自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンの変形例3を表すフローチャートである。 自車両が先行車両に接近して追い越そうとしている状況を表す平面図である。
以下、本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置は、車両(以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と呼ぶ。)に適用され、図1に示すように、運転支援ECU10、ブレーキECU20、エンジンECU30、および、メータECU40を備えている。
これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、図示しないCAN(Controller Area Network)を介して相互に情報を送信可能および受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリおよびインターフェースI/F等を含む。CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのECUは、幾つか又は全部が一つのECUに統合されてもよい。
運転支援ECU10は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、衝突回避支援制御を実施する。この衝突回避支援制御は、自車両の前方に障害物が検知された場合に、ドライバーに対して注意喚起を行い、衝突の可能性が更に高くなった場合に、自動ブレーキ制御によって、自車両と障害物との衝突を回避する制御である。衝突回避支援制御は、一般に、PCS制御(プリクラッシュセーフティ制御)と呼ばれているため、以下、衝突回避支援制御をPCS制御と呼ぶ。
運転支援ECU10は、前方カメラセンサ50、前方レーダセンサ60、車両状態センサ70、操作状態センサ80、および、ブザー90に接続されている。
前方カメラセンサ50は、車室内のフロントウインドの上部に配設され、自車両の前方の風景を撮影する。前方カメラセンサ50は、撮影された画像に基づいて、道路の白線、および、自車両の前方に存在する立体物を認識し、それらの情報(白線情報、立体物情報)を所定の周期で運転支援ECU10に供給する。白線情報は、白線の形状、および、自車両と白線との相対的な位置関係などを表す情報である。立体物情報は、自車両の前方に検知された立体物の種類、立体物の大きさ、および、立体物の自車両に対する相対的な位置関係などを表す情報である。尚、立体物の種類の認識については、例えば、パターンマッチングなどの機械学習によって実現される。
前方レーダセンサ60は、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検知する。前方レーダセンサ60は、ミリ波帯の電波(以下、「ミリ波」と称呼する。)を放射し、放射範囲内に存在する立体物(例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など)によって反射されたミリ波(即ち、反射波)を受信する。前方レーダセンサ60は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置(方向)等を演算し、それらの演算結果を表す情報(立体物情報)を所定の周期で運転支援ECU10に供給する。
運転支援ECU10は、前方カメラセンサ50から供給される立体物情報と前方レーダセンサ60から供給される立体物情報とを合成して、精度の高い立体物情報を取得する。
以下、前方カメラセンサ50と前方レーダセンサ60とをあわせて前方センサと呼び、前方カメラセンサ50および前方レーダセンサ60から得られる自車両の前方の情報を前方センサ情報と呼ぶ。
車両状態センサ70は、例えば、車両の走行速度を検知する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検知する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、および、車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサなどである。
操作状態センサ80は、ドライバーの行った操作を検知するセンサあるいはスイッチである。操作状態センサ80は、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検知するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチ、操舵角を検知する操舵角センサ、操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサなどである。
車両状態センサ70、および、操作状態センサ80によって検知された情報(センサ情報と呼ぶ)は、図示しないCANを介して所定の周期で運転支援ECU10に供給される。
ブザー90は、運転支援ECU10からの指示に従って鳴動する。運転支援ECU10は、ドライバーに対して注意喚起を行う場合に、ブザー90に鳴動指令を送信してブザー90を鳴動させる。これによって、ドライバーへの注意喚起を行うことができる。
ブレーキECU20は、ブレーキアクチュエータ21に接続されている。ブレーキアクチュエータ21は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構22との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構22は、車輪に固定されるブレーキディスク22aと、車体に固定されるブレーキキャリパ22bとを備える。ブレーキアクチュエータ21は、ブレーキECU20からの指示に応じてブレーキキャリパ22bに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク22aに押し付けて摩擦制動力を発生させる。ブレーキECU20は、ブレーキ操作量センサによって検知されたブレーキペダルの操作量に基づいてドライバー要求減速度を設定し、自車両がドライバー要求減速度で減速するようにブレーキアクチュエータ21の作動を制御する。また、ブレーキECU20は、運転支援ECU10から送信されたPCSブレーキ指令を受信した場合には、PCSブレーキ指令に含まれる情報であるPCS要求減速度で自車両が減速するようにブレーキアクチュエータ21の作動を制御する。
尚、ブレーキECU20は、PCSブレーキ指令を受信している場合にブレーキペダルが操作された場合、ドライバー要求減速度とPCS要求減速度とのうち、より絶対値が大きいほうの要求減速度を最終的な要求減速度として採用する。ブレーキECU20は、最終的な要求減速度で自車両が減速するようにブレーキアクチュエータ21の作動を制御する。即ち、ブレーキECU20は、ブレーキオーバーライドを実施する。
エンジンECU30は、エンジンアクチュエータ31に接続されている。エンジンアクチュエータ31はエンジン32(内燃機関)の運転状態を変更するためのアクチュエータであり、例えば、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンECU30は、アクセル操作量センサによって検知されたアクセルペダル操作量と車速センサによって検知された車速とに基づいてドライバー要求トルクを設定し、エンジン32がドライバー要求トルクを出力するようにエンジンアクチュエータ31の作動を制御する。また、エンジンECU30は、運転支援ECU10から送信された駆動力制限指令を受信した場合には、エンジン32の発生する出力トルクを制限するようにエンジンアクチュエータ31の作動を制御する。なお、車両が電気自動車の場合、エンジンアクチュエータ31は電動モータの駆動装置であり、車両がハイブリッド車両である場合、エンジンアクチュエータ31は上記エンジンアクチュエータ及び電動モータの駆動装置である。
メータECU40は、表示器41、および、ストップランプ42に接続されている。メータECU40は、運転支援ECU10からの指示に従って、表示器41に運転支援に係る表示を表示させることができる。また、メータECU40は、運転支援ECU10あるいはブレーキECU20からの指示に従って、ストップランプ42を点灯させることができる。
<PCS制御>
次に、PCS制御について説明する。運転支援ECU10は、その機能に着目すると、衝突判定部11、報知部12、自動ブレーキ制御部13、禁止部14、禁止規制部15、および、特定種類判定部16を備えている。
衝突判定部11は、前方センサから供給される前方センサ情報と、車両状態センサ70によって検知される車両状態とに基づいて、自車両が前方の立体物に衝突するか否かについて判定する。例えば、衝突判定部11は、立体物が現状の移動状態(立体物が静止物の場合は停止状態)を維持し、かつ、自車両が現状の走行状態を維持した場合に、自車両が立体物に衝突する可能性が高いか否かについて判定する。衝突判定部11は、その判定結果に基づいて、自車両が立体物に衝突する可能性が高いと判定した場合に、その立体物を障害物であると認定する。
但し、衝突判定部11は、立体物の種類が、歩行者、自転車、および、自動車に限って、それらを衝突回避の対象(自動ブレーキ制御の実施の対象)とする。この「自転車」は、運転者の乗っている自転車であり、路上に置いてある自転車(運転者の乗っていない自転車)は含まれない。従って、前方カメラセンサ50は、自車両の前方に存在する立体物のうち、少なくとも、歩行者、自転車、および、自動車について、その種類を識別可能に検知できればよい。
衝突判定部11は、この3種類(歩行者、自転車、および、自動車)を対象として、自車両に衝突する可能性が高いか否かについて判定し、衝突する可能性が高い場合にそれらを障害物として認定する。一方、この3種類とは異なる立体物については、衝突判定部11は、衝突回避の対象としないため、障害物として認定しない。以下、歩行者、自転車、および、自動車を、衝突回避対象物と呼ぶ。
より具体的に述べると、衝突判定部11は、障害物を検知した場合、自車両が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間TTCを演算する。この衝突予測時間TTCは、障害物と自車両とのあいだの距離dと、障害物に対する自車両の相対速度Vrとに基づいて、次式(1)によって演算される。
TTC=d/Vr ・・・(1)
この衝突予測時間TTCは、自車両が障害物に衝突する可能性の高さを表す指標として用いられ、その値が小さいほど、自車両が障害物に衝突する可能性(危険性)が高くなる。
本実施形態におけるPCS制御では、衝突予測時間TTCに基づいて、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが2段階に分けられ、初期の第1段階では、報知部12が、ブザー90および表示器41を使ってドライバーに警告を与える。自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第1段階よりも高くなった第2段階では、自動ブレーキ制御部13が、自動ブレーキ制御を実施して、衝突回避支援を行う。
この場合、衝突判定部11は、衝突予測時間TTCが警報用閾値TTCw以下にまで低下したときに、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第1段階に到達したと判定する。衝突判定部11は、衝突予測時間TTCが更に低下して作動用閾値TTCa(<TTCw)以下になると、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第2段階に到達したと判定する。尚、報知部12は、衝突回避対象物に限らず、自車両に衝突する可能性のレベルが第1段階に到達したと判定された立体物が検知された場合に、ブザー90および表示器41を作動させるとよい。
自動ブレーキ制御部13は、自車両が障害物(衝突回避対象物)に衝突する可能性のレベルが第2段階に到達したと判定された場合、ブレーキECU20に対してPCSブレーキ指令を送信する。このPCSブレーキ指令は、PCS要求減速度Gpcsを表す情報を含んでいる。
PCS要求減速度Gpcsは、以下のように演算することができる。例えば、障害物が停止している場合を例に挙げれば、現時点における、自車両の速度(=相対速度)をV、自車両の減速度をa(<0)、車両停止までの時間をtとすれば、
自車両が停止するまでの走行距離Xは、次式(2)にて表すことができる。
X=V・t+(1/2)・a・t2 ・・・(2)
また、車両停止までの時間tは、次式(3)にて表すことができる。
t=-V/a ・・・(3)
従って、(2)式の時間tに(3)式により計算される時間tを代入することにより、自車両が停止するまでの走行距離Xは、次式(4)にて表すことができる。
X=-V2/2a ・・・(4)
障害物に対して距離βだけ手前で車両を停止させるためには、この走行距離Xを、前方センサによって検出されている距離dから距離β(>0)だけ引いた距離(d-β)に設定して、減速度aを計算すればよい。尚、障害物が走行している場合には、走行距離Xを障害物との相対速度、相対減速度を用いて計算すればよい。
PCS要求減速度Gpcsには、このように計算した減速度aが採用される。尚、PCS要求減速度Gpcsには、上限値Gmax(>0)が設定されており、演算されたPCS要求減速度Gpcsの大きさ(絶対値)が上限値Gmaxを越える場合には、PCS要求減速度Gpcsの大きさは、上限値Gmaxに設定される。
ブレーキECU20は、PCSブレーキ指令を受信すると、PCS要求減速度Gpcsが得られるようにブレーキアクチュエータ21を制御する。これにより、ドライバーのブレーキペダル操作を要することなく、左右前後輪に摩擦制動力が発生して、強制的に自車両を減速させることができる。
このように、PCSブレーキ指令によって左右前後輪に摩擦制動力を発生させて自車両を減速させる制御が自動ブレーキ制御である。
自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御によって衝突予測時間TTCが終了閾値TTCb(作動用閾値TTCaよりも大きな値に設定されている)よりも大きくなった(TTC>TTCb)か否かを判定する。つまり、自動ブレーキ制御部13は、自車両と障害物との衝突の可能性が低くなったか否か(衝突を回避できたか否か)を監視する。自動ブレーキ制御部13は、自車両と障害物との衝突の可能性が低くなったと判定すると、PCSブレーキ指令の送信を終了する。これにより、自動ブレーキ制御が終了し、同時にPCS制御が終了する。尚、終了閾値TTCbは、作動用閾値TTCaよりも大きな値に設定されている。
あるいは、自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御によって自車両が停止した場合、PCSブレーキ指令の送信を終了する。これにより、自動ブレーキ制御が終了する。尚、自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御が終了した後の所定時間(例えば、2秒間)は、停止保持指令をブレーキECU20に送信する。ブレーキECU20は、停止保持指令を受信しているあいだ、ブレーキアクチュエータ21を制御して、停止保持用に設定された油圧を、左右前後輪の摩擦ブレーキ機構22のホイールシリンダに供給する。これにより、自車両の停止状態が所定時間保持される。PCS制御は、自車両の停止状態が所定時間保持された後に終了する。また、ブレーキECU20は、自動ブレーキ制御の実施中、および、自車両を停止保持している間、メータECU40に対して、ストップランプ42の点灯指令を送信する。
自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御の実施中、および、自車両を停止状態に保持している間は、エンジンECU30に対して、エンジン出力トルクを制限する(例えば、エンジン出力トルクをゼロにする)ための駆動力制限指令を送信する。従って、自動ブレーキ制御の実施中にドライバーがアクセルペダル操作を行っても、ドライバー要求トルクは無視されるので、自車両は、アクセルペダル操作に応じた加速運動をしない。
ドライバーが障害物を認識して、自身のアクセル操作で衝突を回避しようとするケースがある。そうしたケースで、自動ブレーキ制御が実施されてしまうと、ドライバー要求トルクが無視され、アクセルオーバーライドを行うことができない。このため、ドライバーの意図した軌道で自車両を走行させることができなくなる。一方、ドライバーが誤ってアクセルペダルを踏み込んで自車両が障害物に異常接近した場合には、アクセルオーバーライドを禁止して自動ブレーキ制御を実施させる必要がある。
そこで、運転支援ECU10は、状況に応じて適切なアクセルオーバーライドを行えるようにするために、つまり、自動ブレーキ制御の実施を適切に制限できるようにするために、禁止部14、禁止規制部15、および、特定種類判定部16を備えている。
禁止部14は、アクセル操作量AP(アクセル開度)が第1操作量閾値AP1以上となっているか否かについて判定し、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上であると判定した場合には、自動ブレーキ制御部13に対して自動ブレーキ制御の実施を禁止する。自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御を実施する前から自動ブレーキ制御の実施が禁止されている場合(即ち、APがAP1以上であった場合)には、自動ブレーキ制御を開始しない。自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御の実施中に自動ブレーキ制御の実施が禁止された場合(即ち、APがAP1以上へと増大した場合)には、その時点で自動ブレーキ制御を終了する。
従って、例えば、図6に示すように、ドライバーが先行車両C2を追い越すためにアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合、自車両C1が先行車両C2に急接近したとしても自動ブレーキ制御は実施されない。このため、ドライバーの意図した軌道にそって自車両C1を走行させることができる。
一方、自車両が歩行者あるいは自転車に接近している状況であれば、通常、ドライバーは、大きなアクセル操作を行わない。こうした状況において大きなアクセル操作量(アクセル開度)が検知された場合には、そのアクセル操作は、誤踏み操作であると推定することができる。
そこで、特定種類判定部16は、検知されている障害物が、「歩行者及び自転車(運転者が運転している自転車)の何れか」であるか、自動車であるか、について区別する。禁止規制部15は、特定種類判定部16によって、検知されている障害物が「歩行者及び自転車の何れか」であると判定されている場合、禁止部14の作動を規制する。これにより、自動ブレーキ制御部13は、自動ブレーキ制御の実施が禁止されなくなる。従って、障害物が「歩行者及び自転車の何れか」である場合、アクセル操作量APの大きさに関わらず、自動ブレーキ制御部13によって自動ブレーキ制御が実施される。この結果、アクセルオーバーライドは許容されない。
言い換えると、禁止規制部15は、特定種類判定部16によって「検知されている障害物が自動車である」と判定されている場合、禁止部14の作動を規制しない。これにより、禁止部14は、上述したように、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上であると判定した場合、自動ブレーキ制御部13に対して自動ブレーキ制御の実施を禁止する。この結果、アクセルオーバーライドが許容される。
<自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチン>
次に、運転支援ECU10(禁止部14、禁止規制部15、および、特定種類判定部16に相当する機能部)が実施する具体的な自動ブレーキ許可/禁止切替処理について説明する。図2は、運転支援ECU10が実施する自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンを表す。運転支援ECU10は、所定の演算周期で自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンを繰り返し実施する。以下、自動ブレーキ許可/禁止切替制御ルーチンを、単に、切替制御ルーチンと呼ぶ。
切替制御ルーチンは、以下の実行開始条件が成立してから、以下の実行終了条件が成立するまでの期間(実行期間)において実行される。
実行開始条件:実行開始条件は、自車両が障害物と衝突する可能性が高いと判定されたとき(即ち、衝突予測時間TTCが作動用閾値TTCa以下に達したとき)に成立する条件である。但し、後述するように、禁止部14によって自動ブレーキ制御の実施が禁止された場合(S14を参照。)、その時点の障害物とは異なる障害物についての衝突予測時間TTCが作動用閾値TTCa以下に達するまでは、実行開始条件は成立しない。
実行終了条件:実行終了条件は、自車両と障害物との衝突が回避されたと判定されたとき(即ち、衝突予測時間TTCが終了閾値TTCbよりも大きくなったとき)と、自車両が停止したと判定されたときと、のうち何れか早い時点にて成立する条件である。
切替制御ルーチンが起動されると、運転支援ECU10は、ステップS11において、衝突回避対象物が「歩行者及び自転車(運転者の乗っている自転車)の何れか」であるか否かについて判定する。衝突回避対象物が「歩行者及び自転車の何れか」である場合(S11:Yes)、運転支援ECU10は、その処理をステップS12に進めて、自動ブレーキ制御を実施する。つまり、禁止規制部15が、禁止部14の作動を規制することにより、自動ブレーキ制御の実施が許可される。この場合、運転支援ECU10は、ブレーキECU20に対して、PCSブレーキ指令を送信するとともに、エンジンECU30に対して、駆動力制限指令を送信する。
これにより、自車両は、アクセルオーバーライドを行うことができない状態となって、PCS要求減速度Gpcsにて減速する。従って、例えば、ドライバーが誤踏み操作をした場合であっても、自車両を確実に減速させることができる。
一方、衝突回避対象物が、歩行者でもなく自転車でもない場合(S11:No)、つまり、衝突回避対象物が自動車である場合、運転支援ECU10は、その処理をステップS13に進める。運転支援ECU10は、ステップS13において、アクセル操作量センサの検知信号を読み込んで、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上であるか否かについて判定する。アクセル操作量APは、例えば、アクセル開度(%)である。アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1未満である場合(S13:No)、その処理をステップS12に進める。従って、自動ブレーキ制御が実施される。
第1操作量閾値AP1は、アクセル操作量APが非常に大きいとみなすことができる値に設定されている。
運転支援ECU10は、こうした処理を繰り返し、自車両と障害物との衝突が回避されると、あるいは、自車両が停止すると、切替制御ルーチンを終了する。
衝突回避対象物が自動車である場合、切替制御ルーチンが繰り返される途中で、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上になると、あるいは、切替制御ルーチンの実行開始条件が成立する時点においてアクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上であった場合、ステップS13において「Yes」と判定される。この場合、運転支援ECU10は、その処理をステップS14に進めて自動ブレーキ制御を実施しない。つまり、禁止規制部15が、禁止部14の作動を規制しないことにより、禁止部14によって自動ブレーキ制御の実施が禁止される。この場合、エンジン32は、上述したドライバー要求トルクを出力する。
例えば、衝突回避対象物が自動車であって、切替制御ルーチンの実行開始条件が成立する時点においてアクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上である場合、運転支援ECU10は、自動ブレーキ制御を開始しない。従って、運転支援ECU10は、ブレーキECU20に対して、PCSブレーキ指令を送信しなく、かつ、エンジンECU30に対して、駆動力制限指令を送信しない。
更に、衝突回避対象物が自動車であって、切替制御ルーチンの実行期間中にアクセル操作量APが第1操作量閾値AP1以上になった場合、運転支援ECU10は、それまで実施していた自動ブレーキ制御を、この時点で終了する。従って、運転支援ECU10は、ブレーキECU20に対して送信していたPCSブレーキ指令を停止するとともに、エンジンECU30に対して送信していた駆動力制限指令を停止する。
これにより、自車両は、アクセルオーバーライドを行うことができる状態となる。従って、ドライバーは、アクセル操作によって自車両を加速させながら衝突回避をすることが可能となる。
以上説明したように本実施形態の衝突回避支援装置によれば、衝突回避対象物が「歩行車及び自転車の何れか」であれば、アクセル操作量に関係なく自動ブレーキ制御が実施される(自動ブレーキ制御が許可される)。一方、衝突回避対象物が自動車であれば、アクセル操作量が第1操作量閾値より大きい場合、自動ブレーキ制御が禁止される。従って、適切な状況下において自動ブレーキ制御を実施することができる。
例えば、自車両が「歩行車及び自転車の何れか」に接近している状況においては、通常、ドライバーは、アクセルペダルを強く踏み込まないが、「歩行車及び自転車の何れか」に気付くのが遅れて動揺した場合などでは、ブレーキペダルを踏もうとして誤ってアクセルペダルを強く踏み込んでしまうケースが考えられる。本実施形態によれば、こうしたケースでは、自動ブレーキ制御が実施され、アクセルオーバーライドを行うことができない。これにより、誤踏み操作が行われても、適切に衝突回避支援を行うことができる。
例えば、ドライバーが、自車両の前方を走行する先行車両(他の自動車)を追い抜こうとして自車両を加速させた場合、その過程で自車両が先行車両に急接近することによって、先行車両が障害物であると判定されるケースが考えられる。本実施形態によれば、衝突回避対象物が自動車であって、大きなアクセル操作が行われた場合には、自動ブレーキ制御の実施が禁止され、アクセルオーバーライドが可能となる。従って、ドライバーにとって非所望な自動ブレーキ制御が実施されないため、ドライバーの望んでいる軌道で先行車両を追い抜くことができる。また、後続車両が自車両に過度に接近することを防止することができる。
<変形例1>
次に、切替制御ルーチンの変形例1について説明する。図3は、変形例1に係る切替制御ルーチンを表す。この変形例1に係る切替制御ルーチンは、実施形態の切替制御ルーチン(図2)に、ステップS15の判定処理を加えたものであり、他の処理については、実施形態の切替制御ルーチンと同じである。実施形態の切替制御ルーチンと同じ処理については、図面に共通のステップ符号を付して説明を省略する。
運転支援ECU10は、ステップS13において、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1未満であると判定した場合(S13:No)、その処理をステップS15に進める。運転支援ECU10は、ステップS15において、アクセル操作量APが第2操作量閾値AP2以上であり、かつ、アクセル操作速度ASが操作速度閾値AS1以上であるか否かについて判定する。第2操作量閾値AP2は、第1操作量閾値AP1よりも小さな値であるが、比較的大きいアクセル操作であると見做せるアクセル操作があった場合にのみアクセル操作量APが達する値に設定されている。アクセル操作速度ASは、アクセル操作量APの単位時間当たりの変化量である。操作速度閾値AS1は、比較的速いアクセル操作であると見做せるアクセル操作があった場合にのみアクセル操作速度ASが達する値に設定されている。
従って、このステップS15の処理は、アクセル操作量APが第1操作量閾値AP1未満であっても、操作量が比較的大きく且つ操作速度が比較的速いアクセル操作が行われたか否かを判定する処理である。
運転支援ECU10は、アクセル操作量APが第2操作量閾値AP2以上であり、かつ、アクセル操作速度ASが操作速度閾値AS1以上であると判定した場合(S15:Yes)、その処理をステップS14に進め、上記のように判定しなかった場合(S15:No)、その処理をステップS12に進める。
従って、この変形例1によれば、自動ブレーキ制御の実施が禁止されるアクセル操作条件を一層適切に設定することができる。このため、ドライバー自身の意思によって行われたアクセル操作に起因して、自動ブレーキ制御が実施されてしまうことを低減することができる。
<変形例2>
次に、切替制御ルーチンの変形例2について説明する。図4は、変形例2に係る切替制御ルーチンを表す。この変形例2に係る切替制御ルーチンは、実施形態の切替制御ルーチン(図2)に、ステップS16の判定処理を加えたものであり、他の処理については、実施形態の切替制御ルーチンと同じである。実施形態の切替制御ルーチンと同じ処理については、図面に共通のステップ符号を付して説明を省略する。
実施形態の切替制御ルーチンにおいては、衝突回避対象物が「歩行者及び自転車の何れか」である場合、必ず、自動ブレーキ制御が実施される。これに対し、この変形例2では、自動ブレーキ制御の実施中に、ドライバーの意図的なアクセル操作が検知された場合、自動ブレーキ制御が終了される。
運転支援ECU10は、ステップS11において、衝突回避対象物が「歩行者及び自転車の何れか」であると判定した場合(S11:Yes)、その処理をステップS16に進める。運転支援ECU10は、ステップS16において、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたか否かを判定する。アクセルペダルの踏み直し操作とは、踏んでいたアクセルペダルから足を離し、その後、アクセルペダルを再度踏む操作である。この判定は、自動ブレーキ制御の実施中において、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたという履歴があるか否かについての判定である。
運転支援ECU10は、アクセル操作量センサの検知信号を読み込んで、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたか否かを判定する。例えば、アクセル操作量(アクセル開度)が、アクセルペダルを踏んでいるとみなすことができる値から、アクセルペダルを踏んでいないとみなすことができる値まで低下し、その後、アクセルペダルを踏んでいるとみなすことができる値にまで増加した場合に、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたと判定される。
アクセルペダルの踏み直し操作は、ドライバーが自車両を加速させようとする意図的な操作であると推定することができる。この場合には、アクセルオーバーライドを行えるようにすることが好ましい。そこで、運転支援ECU10は、自動ブレーキ制御中にアクセルペダルの踏み直し操作が行われたと判定した場合(S16:Yes)、その処理をステップS14に進める。従って、自動ブレーキ制御が終了される。また、アクセルオーバーライドが可能となる。これにより、ドライバーは、自身の運転操作によって衝突回避を行うことができる。
尚、上記変形例2におけるステップS16の判定処理は、衝突回避対象物が「歩行者及び自転車の何れか」である場合にのみ実施される。しかしながら、図5に示す変形例3の切替制御ルーチンのように、衝突回避対象物が自動車である場合においても、ステップS16の判定処理が実施されてもよい。つまり、ステップS11で「No」と判定された場合、および、ステップS13で「No」と判定された場合の何れにおいても、アクセルペダルの踏み直し操作の有無が判定される。そして、アクセルペダルの踏み直し操作があったと判定された場合(S16:Yes)、その処理がステップS14に進められる。
以上、本実施形態に係る衝突回避支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、衝突回避対象物を、歩行者、自転車(運転者の乗っている自転車)、および、自動車としているが、必ずしも、この3種類に限定されるものではない。
更に、例えば、変形例1の切替制御ルーチンと変形例2(あるいは変形例3)の切替制御ルーチンとが組み合わされたルーチンが採用されてもよい。加えて、図3のS13の判定は、アクセル操作速度ASが操作速度閾値AS1以上であるか否かの判定であってもよい。
更に、例えば、切替制御ルーチンのステップS11とステップS13との順番を入れ替えてもよい。つまり、ステップS13の判定処理を先に実施し、ステップS13において「Yes」と判定された場合に、ステップS11の処理を実施するようにしてもよい。
10…運転支援ECU、11…衝突判定部、12…報知部、13…自動ブレーキ制御部、14…禁止部、15…禁止規制部、16…特定種類判定部、20…ブレーキECU、21…ブレーキアクチュエータ、22…摩擦ブレーキ機構、30…エンジンECU、31…エンジンアクチュエータ、32…エンジン、40…メータECU、50…前方カメラセンサ、60…前方レーダセンサ、70…車両状態センサ、80…操作状態センサ、90…ブザー。

Claims (4)

  1. ドライバーのブレーキ操作に応じた制動力を自車両に発生させる制動装置と、
    前記自車両の周囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
    前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が高いと判定した場合に、前記ドライバーのブレーキ操作を要することなく前記制動装置によって制動力を発生させることにより前記自車両が前記障害物と衝突することを回避するための自動ブレーキ制御を実施する自動ブレーキ制御手段と、
    前記ドライバーのアクセル操作に相関を有するアクセル操作指標値が操作閾値以上であると判定した場合に、前記自動ブレーキ制御の実施を禁止する自動ブレーキ禁止手段と
    を備えた衝突回避支援装置において、
    前記障害物の種類が予め設定された特定種類であるか否かについて判定する特定種類判定手段と、
    前記障害物の種類が前記特定種類であると判定された場合、前記自動ブレーキ禁止手段が前記自動ブレーキ制御の実施を禁止しないように、前記自動ブレーキ禁止手段の作動を規制する規制手段と
    を備えた衝突回避支援装置。
  2. 請求項1に記載の衝突回避支援装置において、
    前記自動ブレーキ制御手段は、少なくとも歩行者と自転車と自動車とを、前記自動ブレーキ制御の実施の対象とする障害物として認識し、
    前記特定種類判定手段は、少なくとも前記歩行者と前記自転車とについては、前記特定種類の障害物であると判定し、少なくとも前記自動車については前記特定種類の障害物では無いと判定するように構成された、衝突回避支援装置。
  3. 請求項1または2に記載の衝突回避支援装置において、
    前記アクセル操作は前記自車両のアクセルペダルに対する操作であり、
    前記自動ブレーキ制御の実施中に、アクセルペダルの踏み直し操作が行われたか否かを判定する踏み直し判定手段と、
    前記自動ブレーキ制御の実施中に、前記踏み直し判定手段によって前記アクセルペダルの踏み直し操作が行われたと判定された場合には、前記自動ブレーキ制御手段に対して前記自動ブレーキ制御を終了させる踏み直し時制御終了手段と
    を備えた衝突回避支援装置。
  4. 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の衝突回避支援装置において、
    前記アクセル操作は前記自車両のアクセルペダルに対する操作であり、
    自動ブレーキ禁止手段は、前記アクセル操作指標値として、前記ドライバーのアクセルペダル操作量およびアクセルペダル操作速度を取得し、
    前記アクセルペダル操作量が第1操作量閾値以上であるとの第1条件、および、
    前記アクセルペダル操作量が前記第1操作量閾値未満の第2操作量閾値以上であり、かつ、前記アクセルペダル操作速度が操作速度閾値以上であるとの第2条件、
    のうち、少なくとも一方の条件が成立した場合に、前記アクセル操作指標値が前記操作閾値以上であると判定するように構成されている、
    衝突回避支援装置。
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