(57)【要約】  ＰＣＳシステム（１０）のＰＣＳ  ＥＣＵ（２０）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、自車両のブレーキの作動のタイミングであるＴＴＣを算出する。これにより、自車両と対象物との相対速度（Ｖｒ）に関わらず、自車両のブレーキの作動による減速量（ΔＶ）は設定された一定の量となる。したがって、より適切なブレーキの作動による減速量（ΔＶ）を確保することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と対象物との相対速度と、前記自車両のブレーキの作動による予め設定された速度の変化量と、前記自車両の前記ブレーキの作動による減速度とに基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出ユニットを備えたブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記相対速度が前記設定された速度の変化量以下の場合には、前記相対速度と、前記減速度とに基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記対象物の加減速度に基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１又は２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記自車両のシステム内の所定の遅れ時間に基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
自車両と対象物との相対速度と、前記自車両のブレーキの作動による予め設定された速度の変化量と、前記自車両の前記ブレーキの作動による減速度とに基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出工程を含むブレーキ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法に関し、特に自車両のブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全性を高めるため、自車両のブレーキを算出されたタイミングで作動させる装置が提案されている。例えば、特許文献１には、自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両が開示されている。この車両では、当該車両に備えられたレーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定し、この推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６３０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、様々な状況に関わらず、ブレーキの作動による適切な速度の変化量を確保する点で改善の余地がある。【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、より適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができるブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両と対象物との相対速度と、自車両のブレーキの作動による予め設定された速度の変化量と、自車両のブレーキの作動による減速度とに基づいて、自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出ユニットを備えたブレーキ制御装置である。【０００７】
この構成によれば、ブレーキ制御装置のブレーキ作動タイミング算出ユニットは、自車両と対象物との相対速度と、自車両のブレーキの作動による予め設定された速度の変化量と、自車両のブレーキの作動による減速度とに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、自車両と対象物との相対速度に関わらず、自車両のブレーキの作動による速度の変化量は設定された一定の量となる。したがって、より適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができる。【０００８】
この場合、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、相対速度が設定された速度の変化量以下の場合には、相対速度と、減速度とに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出するものとできる。【０００９】
この構成によれば、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、相対速度が設定された速度の変化量以下の場合には、相対速度と、減速度とに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、自車両と対象物との相対速度が、自車両のブレーキの作動による設定された速度の変化量以下と小さい場合には、当該相対速度分の減速度により自車両の減速が行われる。これにより、不要な減速を抑えることができる。【００１０】
また、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、対象物の加減速度に基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出するものとできる。【００１１】
この構成によれば、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、対象物の加減速度に基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、さらに適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができる。【００１２】
また、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、自車両のシステム内の所定の遅れ時間に基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出するものとできる。【００１３】
この構成によれば、ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、自車両のシステム内の所定の遅れ時間に基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、より適切な自車両のブレーキ作動のタイミングと、より適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができる。
また、本発明は、自車両と対象物との相対速度と、自車両のブレーキの作動による予め設定された速度の変化量と、自車両の前記ブレーキの作動による減速度とに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出工程を含むブレーキ制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法によれば、より適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＣＳシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】相対速度と減速量との関係を示すグラフ図である。
【図３】相対速度とＴＴＣとの関係を示すグラフ図である。
【図４】障害物が先行車であって先行車が加減速度を伴って移動している場合の相対速度とＴＴＣとの関係を示すグラフ図である。
【図５】障害物が停止又は一定速度で移動している場合の相対速度と作動時ＴＴＣ及び指示ＴＴＣとの関係を示すグラフ図である。
【図６】障害物が加減速度を伴って移動している場合の相対速度と作動時ＴＴＣ及び指示ＴＴＣとの関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るブレーキ制御装置について説明する。本実施形態のブレーキ制御装置は、他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を算出されたタイミングで作動させるＰＣＳ（Pre-Crush  Safety）システムとして構成されている。図１に示すように、本実施形態のＰＣＳシステム１０は、レーザレーダ１２、画像センサ１４、ＰＣＳ  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及びエンジンＥＣＵ３４を備えている。
【００１７】
レーザレーダ１２は、自車両前方の対象物となる他車両等の障害物の位置、距離及び相対速度を計測する。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。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。ＰＣＳ  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、ブレーキアクチュエータ３２等の各種安全装置の作動を制御する。
【００１８】
シートベルトアクチュエータ３１は、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０の指令信号により、接触の可能性があるときに、シートベルトの張力を増大させてドライバーの安全性を高める。ブレーキアクチュエータ３２は、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０が状況に応じて算出したタイミングにより、自車両を減速させる。エアバッグアクチュエータ３３は、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０の指令信号により、接触の可能性があるときに、エアバッグを展張させてドライバーの安全性を高める。エンジンＥＣＵ３４は、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０の指令信号により、自車両のエンジンを制御する。
【００１９】
以下、本実施形態のＰＣＳ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。ここで、対象物と自車両との接触までの時間であるＴＴＣ（Time  To  Collision）が同じであり、同様にブレーキを作動させた場合を想定する。この場合、対象物と自車両との相対速度と、ブレーキによる自車両の速度の変化（減速量）との関係は、相対速度が大きくなるほど接触までの減速量は少なくなる。
【００２０】
例えば、ブレーキ作動時の対象物までの距離をＤとすると、ＴＴＣの定義として、下式（１）が成立する。
【数１】
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【００２１】
ここで、Ｖｒはブレーキ作動時の対象物と自車両との相対速度である。ブレーキの作動により発生する設定された加速度（負の値のときは減速度）ａをステップ応答と仮定し、衝突までの時間をｔとすると、下式（２）が成立する。
【数２】
2012137326.tif 000004
【００２２】
式（１）（２）により、ｔとＶｒとの関係を出すと、下式（３）が成立する。
【数３】
2012137326.tif 000005
【００２３】
接触までの減速量ΔＶは、下式（４）のようになる。
【数４】
2012137326.tif 000006
【００２４】
これにより、相対速度Ｖｒと減速量ΔＶとの関係を示すと図２のようになる。図２に示すように、相対速度Ｖｒが高くなるほど、減速量ΔＶは小さくなることが判る。
【００２５】
そこで、本実施形態では、相対速度Ｖｒ及び減速度ａによらずに同じ減速量を得る。従来と同様に、ブレーキ作動時の対象物までの距離をＤとし、ブレーキ作動のタイミングが接触のＴＴＣだけ前と仮定して、下式（１）が成立する。
【数５】
2012137326.tif 000007
【００２６】
上記と同様に、ブレーキの作動により発生する加速度ａをステップ応答と仮定し、接触までの時間をｔとすると、同様に下式（２）が成立する。
【数６】
2012137326.tif 000008
【００２７】
本実施形態では、式（１）（２）により、ＴＴＣに対して式をまとめる。下式（４）より、ｔを消去する。
【数７】
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【００２８】
これにより下式（５）が成立する。
【数８】
2012137326.tif 000010
【００２９】
相対速度Ｖｒが目標減速量として予め設定された減速量ΔＶ以下の場合は、相対速度Ｖｒ分だけ減速すれば十分であるため、式（５）で相対速度Ｖｒと減速量ΔＶとを同じにして、下式（６）を得る。
【数９】
2012137326.tif 000011
【００３０】
ここで相対速度ＶｒとＴＴＣとの関係を示すと図３のようになる。図３のように相対速度Ｖｒが設定された減速量ΔＶより小さい範囲では、ΔＶ＝Ｖｒで計算される。これにより、相対速度Ｖｒが小さいときに不要な減速をすることを防止することができる。
【００３１】
また、対象物が例えば先行車両であり、且つその加減速度（負の値のときは減速度）がａＴのときは、下式（２’）（５’）（６’）が成立する。
【数１０】
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【数１１】
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【数１２】
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【００３２】
先行車両が加減速度を伴って移動している場合の相対速度ＶｒとＴＴＣとの関係は、図４に示すようになる。
【００３３】
これにより、相対速度Ｖｒ及び減速度ａによらずに同じ減速量を得るためのブレーキ作動のタイミング（指示ＴＴＣ）は下記のようになる。すなわち、車両システム内の遅れ時間を考慮し、実際に作動させたい作動ＴＴＣよりも早めにＰＣＳ  ＥＣＵ２０は指示を出す必要がある。そこで、遅れ時間を考慮し、対象物が停止または一定速度で移動している場合の相対速度Ｖｒと作動ＴＴＣ及び指示ＴＴＣとの関係は、図５に示すようになる。また、対象物が減速度を伴って移動している場合の相対速度Ｖｒと作動ＴＴＣ及び指示ＴＴＣとの関係は、図６に示すようになる。なお、ブレーキの作動によって発生する減速度は、予め設定されたものであってもなくても、いずれでも良い。
【００３４】
本実施形態では、ＰＣＳシステム１０のＰＣＳ  ＥＣＵ２０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、自車両のブレーキの作動のタイミングであるＴＴＣを算出する。これにより、自車両と対象物との相対速度Ｖｒに関わらず、自車両のブレーキの作動による減速量ΔＶは設定された一定の量となる。したがって、より適切なブレーキの作動による減速量ΔＶを確保することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０は、相対速度Ｖｒが設定された減速量ΔＶ以下の場合には、相対速度Ｖｒと、減速度ａとに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、自車両と対象物との相対速度Ｖｒが、自車両のブレーキの作動による設定された減速量ΔＶ以下と小さい場合には、当該相対速度Ｖｒ分の減速度ａにより自車両の減速が行われる。これにより、不要な減速を抑えることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０は、対象物の加減速度ａＴに基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングを算出する。これにより、さらに適切なブレーキの作動による減速量ΔＶを確保することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、ＰＣＳ  ＥＣＵ２０は、自車両のシステム内の所定の遅れ時間に基づいて、自車両のブレーキの作動のタイミングである指示ＴＴＣを算出する。これにより、より適切な自車両のブレーキ作動のタイミングと、より適切なブレーキの作動による減速量ΔＶを確保することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態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種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のブレーキ制御装置によれば、ブレーキ制御装置によれば、より適切なブレーキの作動による速度の変化量を確保することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ＰＣＳシステム
１２  レーザレーダ
１４  画像センサ
２０  ＰＣＳ  ＥＣＵ
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月18日(2013.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と対象物との相対速度と、前記自車両のブレーキの作動開始時点から前記自車両と前記対象物とが接触する時点までにおける目標減速量として予め設定された速度の変化量と、前記自車両の前記ブレーキの作動による減速度として予め設定された減速度とに基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出ユニットを備えたブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記相対速度が前記設定された速度の変化量以下の場合には、前記相対速度と、前記減速度とに基づいて、前記自車両のブレーキの作動開始時点から前記自車両と前記対象物とが接触する時点までにおける前記目標減速量として予め設定された速度の変化量と前記相対速度とが同じとなるように前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記対象物の加減速度に基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１又は２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】
前記ブレーキ作動タイミング算出ユニットは、前記自車両のシステム内の所定の遅れ時間に基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
自車両と対象物との相対速度と、前記自車両のブレーキの作動開始時点から前記自車両と前記対象物とが接触する時点までにおける目標減速量として予め設定された速度の変化量と、前記自車両の前記ブレーキの作動による減速度として予め設定された減速度とに基づいて、前記自車両の前記ブレーキの作動のタイミングを算出するブレーキ作動タイミング算出工程を含むブレーキ制御方法。
【国際調査報告】
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