JP2011110958A - 衝突被害軽減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突被害軽減装置のブレーキ作動後、所定条件下でブレーキ作動状態を解除する。
【解決手段】ブレーキ作動後、障害物がレーダの死角に入ったか否かを判定する（Ｓ６、Ｓ７）。障害物が死角に入れば、少なくとも、死角に入ってから測定される車速Ｖ_ｍ、並びに、死角に入ってからの経過時間ｔ_ｃに基づいて、障害物までの推定距離Ｘを演算する（Ｓ１４、Ｓ１５）。そして、衝突が検出されず、且つ、推定距離Ｘが０以下であるときに、死角に入った障害物との衝突を回避できたと判定して、ブレーキ作動状態を解除する（Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１１）。このため、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両前方に位置する先行車両、停止車両及び落下物など（以下「障害物」という）との衝突が回避困難であるときに、ブレーキを自動的に作動させて衝突時の被害を軽減する衝突被害軽減装置に関する。

衝突被害軽減装置のブレーキ作動の判定には、障害物との相対速度や距離などを測定するレーダ装置からの信号が用いられる。レーダ装置は、車両前方にミリ波等の電磁波を送信し、障害物からの反射波に基づいて種々の測定を実行する（特許文献１）。

特開２００５−１３４２６６号公報

ところがレーダ装置は、電磁波を円錐状に送信するため測定範囲に限界があり、レーダ装置下方に測定不能な死角が存在する場合が考えられる。この死角に障害物が入る状況は、障害物が車両に近接するときであり、衝突被害軽減装置のブレーキ作動後にも生じ得る。ブレーキ作動後の衝突被害軽減装置は、障害物が測定不能になっても車両が停止するまでブレーキを作動させ続ける。

しかし、障害物の衝突回避行動、例えば、障害物の車線変更や加速によっては、ブレーキ作動後であっても衝突が回避され得るので、このようなときにブレーキ作動を解除できれば、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。

そこで、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ブレーキ作動後、レーダの死角に入った障害物との車間距離を推定し、該推定結果に基づいてブレーキの作動状態を解除させ、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができるようにした衝突被害軽減装置の提供を目的とする。

このため、本発明の衝突被害軽減装置では、車速を測定する車速測定手段と、車両前方に位置する障害物までの距離、該障害物との相対速度を測定する障害物測定手段と、前記障害物測定手段により夫々測定された距離及び相対速度に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する第１衝突時間演算手段と、前記第１衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動後、前記障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなったときに、少なくとも、前記車速測定手段により測定される車速、並びに、該障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなってからの経過時間に基づいて、前記障害物までの推定距離を順次演算する推定距離演算手段と、前記推定距離演算手段により演算された推定距離が０以下となったときに、前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動状態を解除する第１ブレーキ解除手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、ブレーキ作動後に、障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなったとき、即ち、障害物が死角に入ったときに、少なくとも、死角に入ったときから測定される車速と、死角に入ってからの経過時間と、に基づいて、障害物までの推定距離を順次演算する。そして、推定距離が０以下となったときに、ブレーキ作動状態を解除する。このため、ブレーキ作動後にも所定条件下でブレーキ作動状態を解除することができるので、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。

本発明に係る衝突被害軽減装置を備えた車両の全体構成図 制御プログラムの処理内容を示すフローチャート

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明に係る衝突被害軽減装置を備えた車両の全体構成を示す。
車両には、コンピュータを内蔵した衝突被害軽減電子制御ユニット（以下、「衝突被害軽減ＥＣＵ」という。以下、同様）１０と、ブレーキを電子制御するブレーキＥＣＵ２０と、が搭載されている。

衝突被害軽減ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などのネットワークを介して、ブレーキＥＣＵ２０と相互通信可能に接続される。衝突被害軽減ＥＣＵ１０は、悪天候や汚れなどの環境要因の影響を受け難いミリ波等の障害物測定波を車両前方に送信し、障害物からの反射波に基づいて少なくとも障害物までの距離及び障害物との相対速度の測定を行うレーダ３０と、車速を測定する車速センサ４０と、障害物との衝突を検出する衝突検出装置５０と、に接続される。衝突検出装置５０は、例えば、加速度センサが検出する急激な加速度の変化や、車両前部に設けられた歪みセンサが検出する歪みを用いて衝突を検出したり、エアバッグの作動有無により衝突を検出する構成であってもよい。

また、衝突被害軽減ＥＣＵ１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などに記憶された制御プログラムを実行しつつ、レーダ３０から出力される距離及び相対速度、車速センサ４０から出力される車速、衝突検出装置５０から出力される衝突検出信号などの各種信号を適時取得する。そして、衝突被害軽減ＥＣＵ１０は、車両前方に位置する障害物との衝突が回避困難であるときに、ブレーキＥＣＵ２０に対してブレーキ作動指令を出力する。一方、衝突被害軽減ＥＣＵ１０は、ブレーキ作動後、死角に入った障害物との衝突が回避できたときに、ブレーキＥＣＵ２０に対してブレーキ作動解除指令を出力する。

ここで、衝突被害軽減ＥＣＵ１０が制御プログラムを実行することで、第１、第２衝突時間演算手段、ブレーキ作動手段、推定距離演算手段、第１、第２ブレーキ解除手段、ブレーキ保持手段が夫々具現化される。また、レーダ３０は障害物測定手段として機能し、車速センサ４０は車速測定手段として機能し、衝突検出装置５０は衝突検出手段として機能する。なお、車速測定手段は、エンジンＥＣＵ（図示略）から車速を読み込む構成を採用するようにしてもよい。

図２は、イグニッションスイッチのＯＮを契機として衝突被害軽減ＥＣＵ１０において実行される制御プログラムの処理内容を示す。
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、レーダ３０から車両前方に位置する障害物までの距離Ｄ［ｍ］及び障害物との相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］を夫々読み込む。

ステップ２では、距離Ｄ及び相対速度Ｖを夫々測定できたか否かを判定する。そして、測定できればステップ３へと進む一方（Ｙｅｓ）、測定できなければステップ１へと戻る（Ｎｏ）。

ステップ３では、例えば、ｔ＝Ｄ／Ｖという演算式を用いて、距離Ｄ及び相対速度Ｖから、障害物に衝突するまでの衝突時間ｔ［ｓ］を演算する。
ステップ４では、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１（例えば１．６［ｓ］）以下であるか否かを判定する。そして、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１以下であればステップ５へと進む一方（Ｙｅｓ）、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１より大きければステップ１へと戻る（Ｎｏ）。

ステップ５では、ブレーキＥＣＵ２０に対してブレーキ作動指令を適宜出力して、衝突した際の被害を低減させる。
ステップ６では、レーダ３０から車両前方に位置する障害物までの距離Ｄ_ｆ［ｍ］及び障害物との相対速度Ｖｒ［ｍ／ｓ］を読み込むと共に、車速センサ４０から車速Ｖｏ［ｍ／ｓ］を読み込む。

ステップ７では、距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒを夫々測定できたか否かを判定する。ここで、距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒの少なくとも一方を測定できなければ、障害物がレーダ３０の死角に入ったことになる。そして、測定できればステップ８へと進む一方（Ｙｅｓ）、測定できなければステップ１４へと進む（Ｎｏ）。

ステップ８では、ステップ７で読み込んだ距離Ｄ_ｆ、相対速度Ｖｒ及び車速Ｖｏを衝突被害軽減ＥＣＵ１０のメモリに保存する。
ステップ９では、ステップ３と同様にして、距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒから、障害物に衝突するまでの衝突時間ｔを演算する。

ステップ１０では、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１より大きいか否かを判定する。そして、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１より大きければ障害物が衝突回避行動をとったと判定してステップ１１へと進む一方（Ｙｅｓ）、衝突時間ｔが所定閾値ｔ１以下であれば、ステップ１２へと進む（Ｎｏ）。

ステップ１１では、ブレーキＥＣＵ２０に対してブレーキ作動解除指令を適宜出力して、ブレーキ作動状態を解除させ、ステップ１へと戻る。これにより、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。

ステップ１２では、衝突検出装置５０が障害物との衝突を検出したか否かを判定する。そして、衝突が検出されればステップ１３へと進む一方（Ｙｅｓ）、衝突が検出されなければステップ６へと戻り（Ｎｏ）、ブレーキ作動後の障害物の動きを監視し続ける。

ステップ１３では、車速センサ４０により測定される車速Ｖｏが０になるまでブレーキ作動状態を保持して、衝突した際の被害を低減させる。
ステップ１４では、障害物がレーダ３０の死角に入ってから車速センサ４０により測定される車速Ｖ_ｍ［ｍ／ｓ］を読み込む。

ステップ１５では、ステップ８でメモリに保持された距離Ｄ_ｆを読み出すと共に、ステップ１４で読み込んだ車速Ｖ_ｍ、並びに、障害物がレーダ３０の死角に入ってから（レーダ３０が距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒの少なくとも一方を測定できなくなってから）の経過時間ｔ_ｃ［ｓ］に基づいて、例えば、Ｘ＝Ｄ_ｆ−∫Ｖ_ｍｄｔ（区間［０，ｔ_ｃ］）という演算式から、障害物までの推定距離Ｘ［ｍ］を演算する。ここで、∫Ｖ_ｍｄｔ（区間［０，ｔ_ｃ］）は、経過時間ｔ_ｃに応じて車両が進んだ走行距離［ｍ］である。

また、上記演算式よりも更に正確に推定距離Ｘを演算するには、例えば、下記数式１を用いる。即ち、ステップ８でメモリに保持された距離Ｄ_ｆ、相対速度Ｖｒ及び車速Ｖｏを読み出すと共に、ステップ１４で読み込んだ車速Ｖ_ｍ、並びに、経過時間ｔ_ｃに基づいて、下記数式１から、障害物までの推定距離Ｘを演算する。

ここで、Ｖ_ｆ（＝Ｖｏ−Ｖｒ）［ｍ／ｓ］は、距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒを測定できなくなる直前の障害物の速度、α_ｆ［ｍ／ｓ^２］は、距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒを測定できなくなる直前の速度の変化率を示す加速度、（Ｖ_ｆｔ_ｃ＋１／２α_ｆｔ_ｃ ^２）は、経過時間ｔ_ｃに応じて障害物が進んだ推定走行距離［ｍ］である。

ステップ１６では、衝突検出装置５０が障害物との衝突を検出したか否かを判定する。そして、衝突が検出されればステップ１３へと進む一方（Ｙｅｓ）、衝突が検出されなければステップ１７へと進む（Ｎｏ）。

ステップ１７では、推定距離Ｘが０以下であるか否かを判定する。推定距離Ｘが０以下とは、車両が障害物と重なっているか又は車両が障害物を通過した状態である。従って、衝突が検出されず、且つ、推定距離Ｘが０以下であれば、障害物との衝突が回避できたことになる。そして、推定距離Ｘが０以下であればステップ１１へと進みブレーキ作動状態を解除して、車両を迅速に通常走行へと復帰させるようにする一方（Ｙｅｓ）、推定距離Ｘが０より大きければステップ６へと戻り、死角に入った障害物と衝突するか又は該障害物との衝突が回避できるまで推定距離Ｘを順次演算する（Ｎｏ）。

かかる衝突被害軽減装置によれば、ブレーキ作動後、レーダ３０が障害物までの距離Ｄ_ｆ及び障害物との相対速度Ｖｒの少なくとも一方を測定できなくなったとき、即ち、障害物がレーダ３０の死角に入ったときに、少なくとも、車速センサ４０により測定される車速Ｖ_ｍと、レーダ３０が距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒの少なくとも一方を測定できなくなってからの経過時間ｔ_ｃと、に基づいて、障害物までの推定距離Ｘを順次演算するか、又は、車速Ｖ_ｍと、経過時間ｔ_ｃと、レーダ３０が距離Ｄ_ｆ及び相対速度Ｖｒの少なくとも一方を測定できなくなる直前に、レーダ３０及び車速センサ４０により夫々測定された距離Ｄ_ｆ、相対速度Ｖｒ及び車速Ｖｏと、に基づいて、障害物までの推定距離Ｘを順次演算する。そして、衝突が検出されず、且つ、推定距離Ｘが０以下となったときに、ブレーキＥＣＵ２０に対してブレーキ作動解除指令を出力し、ブレーキ作動状態を解除する。このため、ブレーキ作動後にも所定条件下でブレーキ作動状態を解除できるので、車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。なお、かかる衝突被害軽減装置によれば、ブレーキ作動が障害物の誤測定に基づくものであっても、ブレーキ作動状態を解除することができるので、この場合にも車両を迅速に通常走行へと復帰させることができる。

１０ 衝突被害軽減ＥＣＵ
２０ ブレーキＥＣＵ
３０ レーダ
４０ 車速センサ
５０ 衝突検出装置

Claims (4)

1. 車速を測定する車速測定手段と、
   車両前方に位置する障害物までの距離、該障害物との相対速度を測定する障害物測定手段と、
   前記障害物測定手段により夫々測定された距離及び相対速度に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する第１衝突時間演算手段と、
   前記第１衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、
   前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動後、前記障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなったときに、少なくとも、前記車速測定手段により測定される車速、並びに、該障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなってからの経過時間に基づいて、前記障害物までの推定距離を順次演算する推定距離演算手段と、
   前記推定距離演算手段により演算された推定距離が０以下となったときに、前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動状態を解除する第１ブレーキ解除手段と、
   を含んで構成されることを特徴とする衝突被害軽減装置。
2. 前記推定距離演算手段は、
   前記車速測定手段により測定される車速と、
   前記障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなってからの経過時間と、
   前記障害物測定手段が距離及び相対速度の少なくとも一方を測定できなくなる直前に、前記車速測定手段及び前記障害物測定手段により夫々測定された車速、距離及び相対速度と、
   に基づいて、前記推定距離を順次演算することを特徴とする請求項１記載の衝突被害軽減装置。
3. 前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動後、前記障害物測定手段により夫々測定された距離及び相対速度に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する第２衝突時間演算手段と、
   前記第２衝突時間演算手段により演算された衝突時間が前記所定閾値より大きくなったときに、前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動状態を解除する第２ブレーキ解除手段と、
   をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝突被害軽減装置。
4. 前記障害物との衝突を検出する衝突検出手段と、
   前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動後、前記衝突検出手段により衝突が検出されたときに、前記車速測定手段により測定される車速が０になるまで、前記ブレーキ作動手段によるブレーキ作動状態を保持するブレーキ保持手段と、
   をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の衝突被害軽減装置。