(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を検出する対象物検出装置と、対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置と、前記到達時間を評価して対象物との衝突被害の低減装置を制御する装置制御装置と、を有する衝突被害低減システムであって、
前記装置制御装置は、
前記対象物の横位置が自車両と衝突するか否かを判定するための基準値を、前記到達時間が閾値以下の場合は、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも小さくする横位置基準値調整手段と、
前記横位置基準値調整手段が調整した基準値より対象物の横位置が小さい場合、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、前記閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、
有することを特徴とする衝突被害低減システム。
【請求項２】
前記横位置基準値調整手段は、前記到達時間が前記閾値以下の場合、対象物の横方向の移動量が、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも大きいと推定し、
前記到達時間が前記閾値以下の場合、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも前記基準値を小さい値に調整する、
ことを特徴とする請求項１記載の衝突被害低減システム。
【請求項３】
前記横位置基準値調整手段は、前記到達時間が前記閾値以下の場合、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも、対象物である先行車両の運転者の操舵量が大きいと推定する、
ことを特徴とする請求項２記載の衝突被害低減システム。
【請求項４】
前記横位置基準値調整手段は、対象物の路面に対する速度が大きいほど、対象物の横方向の移動量が大きいと推定し、
対象物の路面に対する速度が大きいほど前記基準値を小さい値に調整する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の衝突被害低減システム。
【請求項５】
前記横位置基準値調整手段は、前記到達時間と前記閾値の差の時間内における、対象物の横方向の移動量を算出する、
ことを特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載の衝突被害低減システム。
【請求項６】
前記到達時間算出装置が前記到達時間を送信する周期は、前記装置制御装置が前記到達時間を評価する周期よりも長く、
前記経過時間カウント手段は、前記装置制御装置の評価周期毎に前記経過時間をカウントアップする、
ことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項項記載の衝突被害低減システム。
【請求項７】
対象物を検出する対象物検出装置と、対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置と、対象物との衝突被害の低減装置を制御する装置制御装置と、を有する衝突被害低減システムであって、
前記到達時間算出装置は、
前記対象物の横位置が自車両と衝突するか否かを判定するための基準値を、前記到達時間が閾値以下の場合は、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも小さくする横位置基準値調整手段と、
前記到達時間と前記閾値との差を算出し、前記差を前記装置制御装置に送信する差算出手段と、を有し、
前記装置制御装置は、
前記差を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、
前記経過時間が前記差よりも大きくなった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、を有する、
ことを特徴とする衝突被害低減システム。
【請求項８】
対象物検出装置が検出した対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置とネットワークを介して接続され、前記到達時間を評価して対象物との衝突被害の低減装置を制御する装置制御装置であって、
前記対象物の横位置が自車両と衝突するか否かを判定するための基準値を、前記到達時間が閾値以下の場合は、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも小さくする横位置基準値調整手段と、
前記横位置基準値調整手段が調整した基準値より、対象物の横位置が小さい場合、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、前記閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、
を有することを特徴とする装置制御装置。
【請求項９】
対象物を検出する対象物検出装置と、対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置と、前記到達時間を評価して対象物との衝突被害の低減装置を制御する装置制御装置とにより実行される衝突被害低減方法であって、
前記装置制御装置の横位置基準値調整手段が、前記対象物の横位置が自車両と衝突するか否かを判定するための基準値を、前記到達時間が閾値以下の場合は、前記到達時間が前記閾値より大きい場合よりも小さくするステップと、
経過時間カウント手段が、前記横位置基準値調整手段が調整した基準値より、対象物の横位置が小さい場合、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントするステップと、
回避装置制御手段が、前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、前記閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始するステップと、
有することを特徴とする衝突被害低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物とのＴＴＣに応じて被害低減制御を行う衝突被害軽減システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
障害物をレーダやカメラで監視し、衝突のおそれがあると判定するとドライバに警告したりブレーキＡＣＴを作動させて車両を制動するプリクラッシュセーフティ技術（以下、ＰＣＳという）が知られている。対象物との衝突の可能性を判定する指標としては、例えばＴＴＣ（Time  To  Collision）が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、ＴＴＣ算出部がＴＴＣを算出し、ＴＴＣが閾値以下である場合、自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減装置が開示されている。
【０００３】
このようにＰＣＳでは、警告や自動制動の前に対象物との衝突判断という処理が必要になるが、衝突判断を行うＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）の演算周期が比較的長いため、自動制動の作動タイミングが遅れる場合があることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０５２５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７６４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動制動の作動タイミングが遅れる場合があることに対し、自動制動を行うＥＣＵが衝突判断を代行することが考えられる。自動制動を行うＥＣＵは作動周期が短いため、衝突判断を行うＥＣＵが情報を更新するまでの間に、何回か衝突判断することが可能である。
【０００６】
図１１は、自動制動を行うＥＣＵが衝突判断を代行する際のシステム構成例を説明する図の一例である。図ではブレーキＥＣＵが自動制動を行うＥＣＵである。衝突判断ＥＣＵは３０ミリ秒周期で衝突の可能性を判断し、ブレーキＥＣＵが５ミリ秒周期で自動制動するか否かを判定している。
【０００７】
例えば、ブレーキＥＣＵが０．６０ミリ秒を作動ＴＴＣとしているとする。衝突判断ＥＣＵがＴＴＣ＝０．６１ミリ秒を送信した場合、従来では、ブレーキＥＣＵが自動制動することができるのは３０ミリ秒後のＴＴＣ＝０．５８ミリ秒であった。これに対し、ブレーキＥＣＵが５ミリ秒周期でＴＴＣを補間した場合、ブレーキＥＣＵはＴＴＣ＝０．６０ミリ秒で自動制動することが可能になる。
【０００８】
ところで、先行車両との衝突の可能性は、ＴＴＣだけでなく自車両に対する先行車両の横位置によっても増減する。したがって、自動制動を行うＥＣＵはＴＴＣを補間するような処理以外に、先行車両の横位置も考慮することが好ましい（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には先行車両の横方向への移動速度を用いて先行車両の所定時間経過後の横方向の位置を検出する先行車両選択装置が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に開示された先行車両選択装置は、先行車両の横方向への速度のみから先行車両の横位置を予測するため、予測される横位置の精度が低いという問題がある。例えば、先行車両の運転者がバックミラーやルームミラーなどを目視して後方車両（自車両）に気付く場合や、先行車両に後方から接近する後方レーダが搭載されている場合がある。この場合、先行車両の運転者は後方車両との接近を回避するため操舵すると考えられ、所定時間経過時は先行車両と衝突する可能性がない場合がある。
【００１０】
このため、先行車両の運転者が最大の操舵量で回避すると推定して、所定時間経過後の先行車両の横位置を予測することが考えられる。しかし、常に、先行車両の運転者が、最大の操舵量で回避すると推定すると、衝突すると判定されにくくなるため、ＴＴＣを補間することの効果が低減してしまう。
【００１１】
図１２（ａ）はＴＴＣを補間することの効果が低減することを説明する図の一例である。所定時間経過後の先行車両の移動可能範囲を考える場合、単純に最大の操舵量などの物理的限界での移動範囲を考えると範囲が広くなってしまう。図１２（ａ）に示すように、先行車両について制約を考慮しない場合の動きの範囲（物理的限界での移動範囲）は、制約を考慮した場合の動きの範囲よりも広くなっている。
【００１２】
先行車両の動きの範囲を広く予測すると、不要警報を抑制するため衝突判断の基準値（横方向の判定閾値）を厳しくする必要がある。図１２（ｂ）は制約の考慮の有無と規制値の厳しさの関係を説明する図の一例である。図１２（ａ）に示したように、制約を考慮しない動きの範囲の方が、考慮した場合よりも広いので、情報更新間隔（例えば、３０ミリ秒）における横移動量が大きくなる。このため、想定しうる横移動量が多くなった分に対応する程度、衝突判断の基準値を小さく（衝突すると判定しにくくする）する必要が生じてしまう。衝突判断の基準値を小さくすると、図１１にて説明した、ＴＴＣを補間して作動遅れを抑制したことの効果が低減してしまう。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑み、ＴＴＣを補間して被害低減制御の実行タイミングを決定する際、対象物の横位置に対する衝突判定を適切に行う衝突被害軽減システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、対象物を検出する対象物検出装置と、対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置と、前記到達時間を評価して対象物との衝突被害の低減装置を制御する装置制御装置と、を有する衝突被害低減システムであって、前記装置制御装置は、前記対象物の横位置が自車両と衝突するか否かを判定するための基準値を、前記到達時間が閾値以下の場合は、前記到達時間が閾値より大きい場合よりも小さくする横位置基準値調整手段と、前記横位置基準値調整手段が調整した基準値より対象物の横位置が小さい場合、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
ＴＴＣを補間して被害低減制御の実行タイミングを決定する際、対象物の横位置に対する衝突判定を適切に行う衝突被害軽減システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】衝突被害低減システムによるアクチュエータの作動タイミングの決定について説明する図の一例である。
【図２】被害低減システムの概略構成図の一例である。
【図３】ミリ波レーダセンサにより検出される距離Ｌ、相対速度ｖ、及び、横位置ｘを説明する図の一例である。
【図４】ステレオカメラにより検出される距離Ｌ、相対速度ｖ、及び、横位置を説明する図の一例である。
【図５】ブレーキＥＣＵの機能ブロック図の一例である。
【図６】警報ＭＡＰと制動ＭＡＰを模式的に説明する図の一例である。
【図７】横位置等を説明する図の一例である。
【図８】衝突判断ＥＣＵとブレーキＥＣＵの操作手順の一例を示すフローチャート図である。
【図９】衝突判断ＥＣＵとブレーキＥＣＵの機能ブロック図の一例である。
【図１０】衝突判断ＥＣＵとブレーキＥＣＵの操作手順の一例を示すフローチャート図である（実施例２）。
【図１１】自動制動を行うＥＣＵが衝突判断を代行する際のシステム構成例を説明する図の一例である。
【図１２】横位置の予測等について説明する図の一例である
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本実施例の衝突被害低減システムによるアクチュエータの作動タイミングの決定について説明する図の一例である。
（１）ブレーキＥＣＵはＴＴＣ（Time  To  Collision）と閾値（作動ＴＴＣ）を比較して、参照するＭＡＰ（警報ＭＡＰと制動ＭＡＰ）を切り替える。
【００１９】
いずれのＭＡＰも対象物の速度に対応する横Ｇ上限値を決定するためのＭＡＰである。警報ＭＡＰは、ＴＴＣが警報する可能性がある時間帯に含まれる場合に自車両にて参照されるＭＡＰであり、制動ＭＡＰはＴＴＣが制動する可能性がある時間帯に含まれる場合に自車両にて参照されるＭＡＰである。図示するように、先行車両の速度が同じでも制動ＭＡＰにより決定される横Ｇ上限値は、警報ＭＡＰにより決定される横Ｇ上限値よりも大きい。これらのＭＡＰが、ブレーキＥＣＵが、状況に応じて対象物（先行車両）の運転者の操舵量を適切に考慮して、対象物の横位置を過不足なく予測することを可能にしている。
【００２０】
また、横Ｇ上限値は先行車両の車速が大きいほど大きくなっているので、先行車両（対象物）の車速に応じて、対象物の横位置の変動量を考慮できる。
（２）次に、ブレーキＥＣＵは、ＭＡＰから決定した横Ｇ上限値に基づき、横位置基準値を決定する。横位置基準値は、先行車両の横位置が自車両と衝突する位置にあるか否かを判定するための閾値である。横位置基準値は、横Ｇ上限値が大きいほど小さくなる。このことは、作動判定を厳しくすることに相当するので、衝突判断ＥＣＵの情報更新間隔において、制動するほどＴＴＣが小さい場合は、制動すると判定されにくくなっていることを意味している。すなわち、先行車両の運転者は衝突を回避するため大きく操舵すると考えられるため、その分、横位置基準値を厳しくすることで不要作動を抑制できる。一方、制動するほどではないが警報するほどＴＴＣが小さい場合は、運転者は衝突を回避するためそれほど大きく操舵しないと考えられるため、横位置基準値をやや厳しくすることで不要作動を抑制できる。
（３）ブレーキＥＣＵは、先行車両の横位置が横位置基準値より小さい場合、警報又は制動すると判定する。
【００２１】
したがって、ブレーキＥＣＵがＴＴＣを補間する際、ＴＴＣに応じて先行車両の運転者の操舵量を考慮して横位置基準値を決定するので、横位置基準値の厳しさを必要十分に抑制することができる。また、横位置基準値を厳しくしても警報又は制動する必要がある場合、ＴＴＣが補間されることで作動遅れが抑制されているのでその効果を十分に発揮できる。
【００２２】
〔構成例〕
図２は、被害低減システム１００の概略構成図の一例を示す。被害低減システム１００は、センサ部１０、衝突判断ＥＣＵ１１、ブレーキＥＣＵ１２、ブレーキＡＣＴ１３及びメータ・ブザー１４を有し、センサ部１０、衝突判断ＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１２はＣＡＮ等の車載ＬＡＮを介して接続されている。ブレーキＥＣＵ１２とブレーキＡＣＴ１３は専用線により、ブレーキＥＣＵ１２とメータ・ブザー１４は車載ＬＡＮ又は専用線により接続される。
【００２３】
〔センサ部〕
センサ部１０としては、ミリ波レーダセンサ１５とステレオカメラ１６を図示したが、少なくともいずれか一方を有していればよい。ミリ波レーダセンサ１５は、車両のフロントグリルなど車両の前方の中央部に配置され、車両の前方を中心に所定の角度（例えば、正面を中心に左右１０度）にミリ波を出射し、この範囲に存在する物体により反射したミリ波を受信する。ミリ波レーダセンサ１５は、例えばＦＭＣＷ（Frequency  Modulated  Continuous  Wave）レーダである。
【００２４】
図３はミリ波レーダセンサ１５により検出される距離Ｌ、相対速度ｖ、及び、横位置ｘを説明する図の一例である。ミリ波レーダセンサ１５は１つ以上の送信アンテナとＮ個の受信アンテナを有する。ミリ波レーダセンサ１５は、送信アンテナから一定速度で上昇しまた一定速度で下降するミリ波を送信しながら、受信アンテナをスイッチで時分割に切り替える。ミリ波レーダセンサ１５は送信信号と受信信号をミキサーでミキシングすることで、受信アンテナ毎に送信信号と受信信号のビート信号を生成する。送信信号と受信信号の位相差は対象物との距離に比例し、またビート信号の周波数は相対速度によりシフトする。よって、ビート信号を例えばＦＦＴ解析し、送信周波数の上昇時のビート周波数と下降時のビート周波数から、対象物との距離及び相対速度が得られる。
【００２５】
また、自車両から見て真正面の対象物に反射したミリ波は、受信するアンテナの位置に依存せず、ビート信号の周波数の位相が揃う。これに対し、自車両の正面方向に対し角度を持って反射するミリ波は、送信アンテナと受信アンテナの経路差に基づく位相差を有する。ＦＦＴ解析により得られる各周波数の位相・振幅にＭＵＳＩＣ解析などを施すことで、自車位置に対する対象物の横位置ｘ又は方位θが得られる。横位置は、自車両の横方向の中央位置を基準にして、対象物の幅員方向の中央位置に対応する。このように、距離Ｌ、相対速度ｖの時の、先行車両の横位置ｘ又は中心位置（横位置ｘ）までの方位θが得られる。
【００２６】
ミリ波レーダセンサ１５は、検出された全ての対象物の距離、相対速度、横位置を衝突判断ＥＣＵ１１に送信する。
【００２７】
続いて、ステレオカメラ１６による対象物の検出について説明する。ステレオカメラ１６は、例えば、光軸を車両前方に向けてルームミラーに配置される。ステレオカメラ１６は所定間隔、離間して配置された２台のＣＣＤカメラ又は２台のＣＭＯＳカメラを有する。ステレオカメラ１６は、予め用意されているキャリブレーションデータを用いて各カメラが撮像したフレームにレンズ歪み、光軸ずれ、焦点距離ずれ及び撮像素子歪み等を取り除く前処理を行う。これにより２つのカメラのフレームは視差に相当する違いのみを有するようになる。
【００２８】
図４はステレオカメラ１６により検出される距離Ｌ、相対速度ｖ、及び、横位置を説明する図の一例である。ステレオカメラ１６は、２つの画像データの相関から、同一の対象物が撮影された画素に生じている視差を算出する。具体的には、左カメラの画像データを固定し、順次、着目する画素を選択する。そして、着目する画素を中心とする予め定められたサイズの画素ブロック毎に、右カメラの画像データにおいて対応する位置の画素ブロックを取り出し、最も相関するシフト量を決定する。ステレオカメラ１６は、２つの画素ブロックの各画素の輝度の差（又は二乗和）を算出する。これを、予め定められた最大シフト量を上限に、右カメラの画素ブロックを１画素ずつシフトしながら繰り返す。よって、上下・左右にシフトさせた位置毎に、２つの画素ブロックの各画素の輝度の差が得られる。
【００２９】
そして、ステレオカメラ１６は、各画素の輝度の差の和（又は二乗和）が最も小さくなるシフト位置を、着目する画素のシフト量として求める。これを全画素について行うことで、画素毎にシフト量が得られる。
【００３０】
シフトした画素数をｎ、レンズの焦点距離をｆ、光軸間（２つのカメラ間）の距離をｍ、画素ピッチをｄとすると、撮像対象物までの距離Ｌは、
Ｌ＝（ｆ×ｍ）／（ｎ×ｄ）
という関係式から求められる。距離Ｌは着目する画素（又は画素ブロック毎）毎に得られるので、図４（ａ）に示すようにフレームに撮影された広範囲の対象物までの距離Ｌが得られる。
【００３１】
この画像の距離情報に対し、ステレオカメラ１６は対象物をグルーピングする。まず、画像データに路面が撮影される領域が存在するが、路面が撮影された場合に路面までの距離（すなわち視差）は、画素位置によって決まっている。対象物までの距離は路面までの距離よりも必ず短くなるので、画素位置によって予め定められている視差の上限と同程度の視差が得られる画素は路面であると判定して、グループ化の対象から排除される。
【００３２】
また、移動体として、２輪車、先行車両、歩行者、等が撮影された場合の距離情報（想定される立体物の３次元データベース）を予め用意しておくことができる。例えば、先行車の後方から見た形状にほぼ同程度の距離情報が得られれば先行車両と判定できる（図では先行車両にほぼＬの距離情報が得られている）。なお、道路に沿って存在する、ガードレール、縁石、電柱、交通標識が撮影された場合の距離情報を予め用意しておくことで、これらを識別できる。ステレオカメラ１６は、このように距離情報を予め用意してある各対象物の距離情報と比較することで、対象物を識別する。
【００３３】
対象物の横位置ｘは、画像データにおいて横方向の中央位置から対象物までの画素数と焦点距離ｆから求めることができる。
ｘ＝（対象物までの距離Ｌ×中央位置から対象物までの画素数×画素ピッチ）/焦点距離ｆ
図４（ｂ）に示すように、各対象物は、自車両を原点として幅方向をｘ軸、前後方向をｙ軸とする座標系にプロットされる。先行車両との相対距離ＬはＬ＝√（ｘ２＋ｙ２）となる。このように、あるフレームにおいて自車位置を中心とした各対象物の座標が得られる。各カメラは１秒間に所定数（３０〜６０個）のフレームを撮影するので、フレーム毎に各対象物の座標の変化を求めることで相対速度ｖが得られる。
【００３４】
また、対象物の幅はグルーピングされた対象物の左右の幅そのものである。対象物の左右端のｘ座標、ｙ座標も明らかなので、対象物の幅方向の中央位置（横位置）又は方位θも求められる。
【００３５】
ステレオカメラ１６は、グルーピングした対象物のうち所定距離内の全ての対象物の距離、相対速度、及び、横位置を衝突判断ＥＣＵ１１に送信する。
【００３６】
このように、ミリ波レーダセンサ１５とステレオカメラ１６は同等の情報を得られる。しかし、ミリ波レーダセンサ１５では距離及び相対速度の精度が高く、ステレオカメラ１６では、距離及び相対速度の精度が低く、方位の精度が高い。よって、実車両では各センサの高精度な情報を主に利用して車両制御し、また、２つの情報を比較するなどして情報の信頼性を判定するなどの処理を行っている。なお、センサ部１０は例えば５０ミリ秒間隔で、ステレオカメラ１６は１００ミリ秒間隔で、対象物までの距離、相対速度及び横位置を衝突判断ＥＣＵ１１に送信している。
【００３７】
〔衝突判断ＥＣＵ〕
図２に戻り、衝突判断ＥＣＵ１１は、ＴＴＣを算出すると共に、距離、相対速度及び横位置に基づき、衝突の可能性を判断する。ＴＴＣは例えば以下のように算出される。
ＴＴＣ＝距離／相対速度
衝突判断ＥＣＵ１１は、検出された対象物毎に、このＴＴＣと横位置から最も衝突の可能性の高い対象物（横位置が所定値より自車に近い対象物の中で最もＴＴＣが小さい対象物）を特定し、その対象物の衝突判断物標情報をブレーキＥＣＵ１２に送出する。
衝突判断物標情報＝ＴＴＣ、横位置、対象物の速度、及び、対象物横速度
ＴＴＣと横位置は、センサ部１０から送信されたデータを使用する。対象物の速度（路面に対する対象物の速度）は、相対速度と自車両の車速（路面に対する速度）から求める。いずれも自車両の進行方向が正である。
対象物の速度＝自車両の車速−相対速度
対象物横速度は、センサ部１０から受信した横位置を時間に対し微分することで求める。
【００３８】
衝突判断ＥＣＵ１１は、ＴＴＣと横位置から最も衝突の可能性の高いと判定した対象物の衝突判断物標情報をブレーキＥＣＵ１２に送信する。
【００３９】
〔ブレーキＥＣＵ〕
ブレーキＥＣＵ１２は、ブレーキＡＣＴ１３及びメータ・ブザー１４と接続されている。ブレーキＥＣＵ１２は、ＴＴＣに応じてブレーキＡＣＴ１３又はメータ・ブザー１４の少なくとも一方にアクチュエータ作動要求を送信する。
【００４０】
ブレーキＡＣＴ１３には、各輪のホイルシリンダに連通した油圧経路に、各輪毎にホイルシリンダ圧を制御するための減圧制御弁（常閉弁）、保持制御弁（常開弁）、及び、油圧を生成するポンプとポンプモータが配置されている。自動制動を行わない場合、ブレーキＥＣＵ１２は減圧制御弁を閉弁、保持制御弁を開弁のまま維持する。運転者がブレーキペダルを操作した場合、作動流体が保持弁を通過してホイルシリンダに供給される。
【００４１】
自動制動が行われる場合、減圧制御弁と保持制御弁は常態のまま、ブレーキＥＣＵ１２はポンプモータを作動させる。これにより、作動流体が保持弁を通過してホイルシリンダに供給される。
【００４２】
現在の制動力を維持する場合、ブレーキＥＣＵ１２は減圧制御弁を閉弁したまま保持制御弁を閉弁する。こうすることで、ホイルシリンダの作動流体は増減しないので制動力が維持される。現在の制動力を低減する場合、ブレーキＥＣＵ１２は保持制御弁を閉弁したまま減圧制御弁を開弁する。こうすることで、ホイルシリンダに新たな作動流体が流入せず、減圧弁を通過してホイルシリンダから作動流体が流出するので制動力が開放される。
【００４３】
従来のブレーキＥＣＵ１２は、衝突判断ＥＣＵ１１からの作動要求を取得して、軽い制動を加えたり、急制動を加えるなどの制御を行った。本実施例では、ブレーキＥＣＵ１２が、ＴＴＣと横位置から衝突可能性を判定し、制動を開始する。
【００４４】
なお、ブレーキＥＣＵ１２は、各輪の回転速度を監視しロックした車輪があるとその車輪のホイルシリンダ圧を低減するＡＢＳ（Anti-locked  Braking  System）制御、同様に発進時の車輪のロックを抑制するＴＲＣ（Traction  Contorol）制御等を行う。また、走行中の車両のヨーレート、Ｇセンサによる減速度などから車両が横滑りしていることを検出すると、旋回方向に対する外側・内側、及び、前輪・後輪の車輪のホイルシリンダ圧を個別に制御して車両の横滑りを低減するＶＳＣ制御をおこなう。
【００４５】
メータ・ブザー１４はメータパネルの各種表示装置やブザー音を吹鳴する。メータパネルにおいては、対象物と衝突のおそれがあることを液晶ディスプレイなどにアイコンの点灯や点滅、メッセージの表示などで運転者に警告する。また、警告ランプを点灯又は点滅することで運転者に警告する。メータ・ブザー１４は、警告音を吹鳴したり、衝突のおそれがあることを音声メッセージで出力することで運転者に警告する。
【００４６】
ブレーキＥＣＵ１２は、この他、シートベルトを巻き上げたり、運転者のシート位置を移動するなどして衝突に備えてもよい。
【００４７】
図５は、ブレーキＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。ブレーキＥＣＵ１２にはマイコンが搭載されており、マイコンにより上述した各機能及び後述する各機能を提供する。マイコンは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＡＮコントローラ、及び、入出力インタフェース等を備えている。入出力インタフェースにはセンサやスイッチ、ブレーキＡＣＴとメータ・ブザー１４を含む各種のアクチュエータが接続されている。マイコンはこの他、一般的な構成を備えている。
【００４８】
ブレーキＥＣＵ１２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行し、ハードウェアと協働することで横Ｇ決定部２１、横位置基準値決定部２２、横位置判定部２３、ＴＴＣカウント部２４、衝突判定部２５、及び、ＡＣＴ制御部２６を実現する。また、ブレーキＥＣＵ１２はＭＡＰ部２７を有している。
【００４９】
横Ｇ決定部２１は、対象物の速度に基づき、ＭＡＰ部２７の警報ＭＡＰ又は制動ＭＡＰを参照し、横Ｇ上限値を決定する。
【００５０】
図６は警報ＭＡＰと制動ＭＡＰを模式的に説明する図の一例である。制動ＭＡＰでは、対象物の速度に対し比例関係よりも大きい横Ｇ上限値が対応づけられている。警報ＭＡＰでは、対象物の速度に対し比例関係と同程度かやや大きい横Ｇ上限値が対応づけられている。
【００５１】
制動ＭＡＰは例えば以下のようにして開発者等が予め算出してＭＡＰ部２７に登録しておく。制動ＭＡＰの横Ｇ上限値は、先行車両の運転者が対象物との衝突を回避するために操作する最大の操舵量から求められる横Ｇである。
横Ｇ上限値＝Yr_max  ×  Ｖ
Yr_maxは対象物ヨーレート最大値であり、Ｖは対象物の速度である。Yr_maxは以下のようにして求められる。
Yr_max＝（Ｖ  ×  Str_max）／ｎL  ×  １／｛１＋（Ｖ／Ｖｃ）^２｝
Str_max：対象物の操舵量最大値
ｎ      ：ステアリングギア比
Ｌ      ：ホイールベース長
Ｖｃ    ：固有速度（Ｖｃ＝√（１／Kh））
ｎ、Ｌ、Khは一般的な車両諸元から求めることができる。先行車両の車両諸元は予め自車両に記憶されているか、又は、車車間通信などで先行車両から受信する。対象物の操舵量最大値Str_maxは、衝突判断ＥＣＵ１１が衝突判断物標情報を更新する間又は現在のＴＴＣから作動ＴＴＣになるまでの時間に、先行車両の運転者が操舵可能な最大値として実験的に求めておく。したがって、衝突の可能性が高いための回避操作による横Ｇを車速に応じて適切に予測できる。
【００５２】
一方、警報ＭＡＰは、操舵量最大値Str_maxをより小さな値として求める。例えば、先行車両の運転者の操舵可能な最大値ではなく、一般的な先行車両の運転者の操舵量とすることで、制動ＭＡＰと同様に求めることができる。これは、ＴＴＣが、制動の作動ＴＴＣに近い場合、運転者は最大の回避操舵を行うことが想定されるのに対し、警報時は緊急性が低いのでそれほど速くステアリングを操作しないと想定されるためである。
【００５３】
このように、車両の状況に応じたＭＡＰが用意されていることで、必要十分な横Ｇ上限値を決定できる。先行車両の運転者は、バックミラーを目視して後方車両に気付き回避操舵する。または、先行車両に後方レーダや後方を撮影するカメラが搭載されており、これらが後方車両（自車両）とのＴＴＣに応じて先行車両の運転者や車載装置に警告する。または、後方車両が先行車両に車車間通信などでＴＴＣを通知して、先行車両の車載装置が先行車両の運転者に警告したり車載装置に通知してもよい。これらにより、先行車両の運転者や車載装置は、後方車両との衝突を避けるために回避操舵することができる。
【００５４】
なお、対象物が移動しない場合、すなわち、対象物がガードレールや電柱などの地物の場合、操舵量最大値Yr_maxがゼロなので横Ｇ上限値もゼロである。また、歩行者などは移動するが、車両に比べると移動速度が遅いので横Ｇ上限値はゼロと見なしてよい。
【００５５】
このようにして開発者などが求めた警報ＭＡＰ及び制動ＭＡＰがブレーキＥＣＵ１２に記憶されている。
【００５６】
図５に戻り、横位置基準値決定部２２は横Ｇ上限値から横位置基準値を決定する。横位置基準値は、標準値を基準に、対象物の横方向への移動可能性を考慮して決定される。
横位置基準値＝標準値  −  対象物横移動最大値
標準値は、予め決まっており、例えば自車両の車幅×０．４〜０．６程度である。
図７（ａ）は、横位置を説明する図の一例である。横位置は自車両の中心から幅員方向における対象物の位置（ｘ座標）である。よって、横位置（ｘ）の絶対値が小さいほど、自車両との重複量が多く衝突の可能性が高いと予想できる。自車両の車幅を１８０ｃｍとした場合、１８０×０．５＝９０ｃｍが、例えば標準値となる。
【００５７】
また、横位置は幅員方向（ｘ軸方向）における対象物の中央位置なので、横位置が自車両の車幅の半分の値だと、自車両に対し対象物が車幅方向に半分程度、重なっていることになる。重複量が多いほど衝突の可能性が高い。横位置だけでは自車両の車幅により衝突の可能性が変わってしまうので、横位置から重複量を求める場合がある。この重複量をラップ率という。
ラップ率〔％〕＝（横位置の絶対値／自車両の車幅）×１００
したがって、例えば、自車両の車幅が１８０ｃｍ、横位置が９０ｃｍの場合、ラップ率は５０％となる。ラップ率から衝突の可能性が高いことを判定してもよい。
【００５８】
図７（ｂ）は対象物横移動最大値について説明する図の一例である。対象物横移動最大値は、対象物が横Ｇ上限値で移動したと仮定した場合の、所定時間における移動量である。基準値は、作動ＴＴＣになった時の横位置を想定して決定されているので、所定時間は現在のＴＴＣから作動ＴＴＣになるまでの時間とする。
【００５９】
また、横Ｇ上限値が得られているので、横移動量は横Ｇ上限値を２回積分することで求められる。
対象物横移動最大値＝Ｖｙ×ｔ＋（１／２）×横Ｇ上限値×ｔ^２
ｔ：時間（現在のＴＴＣ−作動ＴＴＣ）
Ｖｙ：対象物横速度
横位置基準値決定部２２は、図７（ｂ）のようなＭＡＰから対象物横移動最大値を求めてもよいし、演算により求めてもよい。
【００６０】
図５に戻り、横位置判定部２３は横位置基準値と横位置を比較して、対象物と衝突するおそれがあるか否かを判定する。この横位置基準値は、対象物の横方向の移動量を状況に応じて必要十分に制限して求められたものなので、ＴＴＣ補間時の横方向における衝突の可能性を過不足なく判定できる値になっている。
【００６１】
ＴＴＣカウント部２４は、横位置判定部２３が対象物と衝突するおそれがあると判定すると、衝突判断ＥＣＵ１１から受信したＴＴＣを最終受信ＴＴＣとして記憶する。ＴＴＣを受信した時、最終受信ＴＴＣは作動ＴＴＣを下回っていない。そして、ＴＴＣカウント部２４は、衝突判断ＥＣＵ１１からＴＴＣを受信した時を基準に、タイマのカウントを開始する。ブレーキＥＣＵ１２は、例えば５ミリ秒サイクルで演算を繰り返すので、タイマのカウント値は５ミリ秒ずつ大きくなる。したがって、最終受信ＴＴＣからタイマのカウント値を減じた値が作動ＴＴＣより小さくなれば、アクチュエータの作動タイミングであると判定できる。
【００６２】
衝突判定部２５は、タイマのカウント値と最終受信ＴＴＣを取得し、作動ＴＴＣと比較することで、衝突不可避か否かを判定する。制動用の作動ＴＴＣは例えば０．６秒である。
受信ＴＴＣ−タイマのカウント値＜作動ＴＴＣ  →  衝突不可避
衝突判定部２５が、衝突が不可避であると判定すると、ＡＣＴ制御部２６は急制動が加わるようにブレーキＡＣＴを制御して、ホイルシリンダ圧を増圧させる。このような制御により、作動ＴＴＣの０．６秒に対し最大でも５ミリ秒の遅れで車両を制動できる。
【００６３】
また、警報用の作動ＴＴＣは例えば１．０秒である。
受信ＴＴＣ−タイマのカウント値＜作動ＴＴＣ  →  警報タイミング
衝突判定部２５が警報タイミングであると判定すると、ＡＣＴ制御部２６は警報指示をメータ・ブザー１４に出力して、視覚的又は聴覚的な警告の少なくとも一方により運転者に警告する。
【００６４】
〔動作手順〕
図８は、衝突判断ＥＣＵ１１とブレーキＥＣＵ１２の操作手順の一例を示すフローチャート図である。
【００６５】
衝突判断ＥＣＵ１１は、例えば３０ミリ秒ごとに最も衝突の可能性が高いと判定した対象物の衝突判断物標情報をブレーキＥＣＵ１２に送信する（Ｓ−１）。この後、衝突判断ＥＣＵ１１は、次の３０ミリ秒でセンサ類１０が出力する全物標情報から、衝突の可能性の高い対象物を探索して、同様の処理を行う。
【００６６】
ブレーキＥＣＵ１２は、例えば５ミリ秒間隔で、図示する処理を行う。まず、衝突判断物標情報を受信する（Ｓ１０）。
【００６７】
横Ｇ決定部２１はＴＴＣが閾値１より大きいか否かを判定する（Ｓ２０）。この判定は、警報のタイミングか否かを判定するためのものである。本実施例では、衝突判断ＥＣＵ１１の演算周期（３０ミリ秒）の間に、ＴＴＣ＜作動ＴＴＣとなっても作動遅れを抑制することが目的なので、閾値１は警報の作動ＴＴＣとすることができる。例えば、警報の作動ＴＴＣが１．０秒の場合、閾値１は１．０秒である。
【００６８】
ＴＴＣが閾値１より大きい場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、横Ｇ決定部２１は警報ＭＡＰから横Ｇ上限値を決定する（Ｓ３０）。
【００６９】
ＴＴＣが閾値１より大きくない場合（Ｓ２０のＮｏ）、横Ｇ決定部２１はＴＴＣが閾値２より大きいか否かを判定する（Ｓ４０）。この判定は、制動のタイミングか否かを判定するためのものである。ステップＳ２０と同様に制動の作動タイミングの遅れを抑制するため、閾値２は制動の作動ＴＴＣとすることができる。例えば、制動の作動ＴＴＣが０．６秒の場合、閾値２は０．６秒である。
【００７０】
ＴＴＣが閾値２より大きい場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、横Ｇ決定部２１は制動ＭＡＰから横Ｇ上限値を決定する（Ｓ５０）。制動ＭＡＰの方が警報ＭＡＰよりも、対象物の速度に対し横Ｇ上限値が大きいので、警報時よりも横位置基準値を小さくすることができる。
【００７１】
なお、ＴＴＣが閾値２より大きくない場合（Ｓ４０のＮｏ）、ＴＴＣが作動ＴＴＣ以下となるので、ブレーキＥＣＵ１２は即座にブレーキＡＣＴを制御して車両を制動する。
【００７２】
次に、横位置基準値決定部２２は、横位置基準値を決定する（Ｓ６０）。横位置基準値は標準値から対象物横移動最大値を減じた値である。対象物横移動最大値は、上記のように横Ｇ上限値から決定される。
・横位置基準値は、制動時の方が警報時よりも小さくなるので、先行車両が大きく回避操舵する制動時の方が判定基準が厳しくなり、制動の不要作動を低減できる。
・横位置基準値は、車速が大きいほど判定基準が厳しくなるので、対象物が車速に応じて横方向に移動する程度を考慮して、不要作動を低減できる。
【００７３】
横位置判定部２３は、衝突判断物標情報の横位置が横位置基準値より小さいか否かを判定する（Ｓ７０）。
【００７４】
横位置が横位置基準値より小さい場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、ＴＴＣカウント部２４は衝突判断物標情報に含まれているＴＴＣを最終受信ＴＴＣに設定し、タイマのカウントアップを開始する（Ｓ８０）。タイマのカウント値の初期値はゼロであり、カウントアップの増大分は演算周期の５ミリ秒である。
タイマのカウント値＝タイマのカウント値＋５ミリ秒  
そして、衝突判定部２５は最終受信ＴＴＣとタイマのカウント値の差が作動ＴＴＣ未満か否かを判定する（Ｓ９０）。この作動ＴＴＣは、警報の作動ＴＴＣと制動の作動ＴＴＣの２つがあり、どちらの作動ＴＴＣを満たすかにより、ＡＣＴ制御部２６は作動させるアクチュエータを切り替える。
【００７５】
最終受信ＴＴＣとタイマ値の差が作動ＴＴＣ未満の場合（Ｓ９０のＹｅｓ）、ＡＣＴ制御部２６は運転者の回避操作があるか否かを判定する（Ｓ１００）。運転者の回避操作は、ステアリングの操舵やブレーキペダルの踏み込みなどにより行われる。ＡＣＴ制御部２６はステアリングセンサにより運転者の操舵量と操舵方向を、マスタシリンダ圧センサによりマスタシリンダ圧を、ストップランプスイッチによりストップランプスイッチの状態をそれぞれ検出する。そして、ストップランプスイッチがＯＮでありマスタシリンダ圧又は操舵量が一定値以上の場合、回避操作があると判定する。または、マスタシリンダ圧又は操舵量の変化量が一定値以上の場合、回避操作があると判定する。回避操作がある場合には、アクチュエータを作動させないことで不要作動を防止できる。
【００７６】
回避操作がない場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、ＡＣＴ制御部２６はブレーキＡＣＴに作動要求を出力し、又は、メータ・ブザー１４に作動要求を出力する（Ｓ１２０）。
【００７７】
なお、アクチュエータを作動させずに図８の処理が終了した場合、ブレーキＥＣＵ１２は５ミリ秒間隔でステップＳ２０以降の処理を繰り返す。このため、タイマのカウント値は５ミリ秒ずつ大きくなる。したがって、次回、衝突判断ＥＣＵ１１から衝突判断物標情報を受信する前に、ステップＳ１１０の判定がＹｅｓとなることで、ブレーキＡＣＴを作動させることができる。
【００７８】
以上説明したように本実施例の被害低減システム１００では、ブレーキＥＣＵがＴＴＣを補間する際、ＴＴＣに応じて先行車両の運転者の操舵量を考慮して横位置基準値を決定するので、横位置基準値の厳しさを必要十分に抑制することができる。また、横位置基準値を厳しくしても警報又は制動する必要がある場合、ＴＴＣが補間されることで作動遅れが抑制されているのでその効果を十分に発揮できる。
【実施例２】
【００７９】
本実施例では、ブレーキＥＣＵ１２の一部の機能を衝突判断ＥＣＵ１１にて代替して実行する被害低減システム１００について説明する。
【００８０】
図９は、本実施例の衝突判断ＥＣＵ１１とブレーキＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。本実施例では、衝突判断ＥＣＵ１１が横Ｇ決定部２１、横位置基準値決定部２２、横位置判定部２３及び衝突事前判断部３１を有し、ブレーキＥＣＵ１２は、ＴＴＣカウント部２４、衝突判定部２５及びＡＣＴ制御部２６を有する。各機能ブロックの機能は実施例１とほぼ同様であるが、機能を分けたため、衝突判断ＥＣＵ１１がブレーキＥＣＵ１２に送信する情報が実施例１と異なっている。本実施例の衝突判断ＥＣＵ１１はＴＴＣ残り時間と衝突判断事前フラグをブレーキＥＣＵ１２に送信する。
【００８１】
ＴＴＣ残り時間は、最終受信ＴＴＣと作動ＴＴＣの差分である。最終受信ＴＴＣは、本実施例の場合、衝突判断ＥＣＵ１１が最後に算出したＴＴＣである。
ＴＴＣ残り時間＝最終受信ＴＴＣ−作動ＴＴＣ
したがって、例えば最終受信ＴＴＣが０．６２秒、作動ＴＴＣが０．６０秒の場合、ＴＴＣ残り時間は０．０２秒となる。ＴＴＣ残り時間は衝突事前判断部３１が算出する。
【００８２】
衝突判断事前フラグは、ＴＴＣ残り時間が、衝突判断ＥＣＵ１１の演算周期よりも短くなっていることを示すフラグである。つまり、次回の衝突判断ＥＣＵ１１の演算周期では、ＴＴＣが作動ＴＴＣ未満になっている可能性がある場合にＯＮとなるフラグである。
【００８３】
ＴＴＣ残り時間＜演算周期  →  衝突判断事前フラグＯＮ
例えば、ＴＴＣ残り時間が０．０２秒、演算周期が３０ミリ秒（０．０３秒）の場合、衝突判断事前フラグはＯＮとなる。衝突判断事前フラグは、衝突事前判断部３１がＯＮに設定する。
【００８４】
また、ブレーキＥＣＵ１２はＴＴＣカウント部２４を有しておりタイマをカウントするが、カウントするのは事前フラグＯＮ時間である。事前フラグＯＮ時間は、衝突判断事前フラグがＯＮの場合にカウントアップされる時間である。
【００８５】
図１０は、衝突判断ＥＣＵ１１とブレーキＥＣＵ１２の操作手順の一例を示すフローチャート図である。
【００８６】
衝突判断ＥＣＵ１１は、センサ部１０から全物標情報を受信する（Ｓ−２）。衝突判断ＥＣＵ１１は最も衝突の可能性が高いと判定した対象物を特定し、以下の処理の行う。ステップＳ２０〜Ｓ７０の処理は実施例１と同様なので説明を省略する。
【００８７】
次に、横位置が横位置基準値より小さい場合（Ｓ７０のＹｅｓ）、衝突時前判断部はＴＴＣ残り時間を算出し、衝突判断事前フラグを設定する（Ｓ７５）。衝突判断ＥＣＵ１１はＴＴＣ残り時間と衝突判断事前フラグをブレーキＥＣＵ１２に送信する（Ｓ７６）。
【００８８】
ブレーキＥＣＵ１２はＴＴＣ残り時間と衝突判断事前フラグを衝突判断ＥＣＵ１１から受信する（Ｓ２１０）。
【００８９】
そして、ＴＴＣカウント部２４は衝突判断事前フラグがＯＮか否かを判定する（Ｓ２２０）。
【００９０】
衝突判断事前フラグがＯＮの場合（Ｓ２２０のＹｅｓ）、ＴＴＣ残り時間が衝突判断ＥＣＵ１１の演算周期未満なので、ＴＴＣカウント部２４が事前フラグＯＮ時間のカウントを開始する（Ｓ２３０）。事前フラグＯＮ時間もブレーキＥＣＵ１２の演算周期である５ミリ秒ずつ大きくなる。
【００９１】
そして、衝突判定部２５は事前フラグＯＮ時間がＴＴＣ残り時間よりも大きくなったか否かを判定する（Ｓ２４０）。
【００９２】
事前フラグＯＮ時間がＴＴＣ残り時間よりも大きくなった場合（Ｓ２４０のＹｅｓ）、ＴＴＣが作動ＴＴＣになったことを意味するので、衝突判定部２５は、ドライバの回避操作がない場合に（Ｓ２５０）、アクチュエータを作動させる（Ｓ２６０）。
【００９３】
本実施例では、衝突判断ＥＣＵ１１が演算周期が長くても支障が少ない処理を行い、ＴＴＣの補間をブレーキＥＣＵ１２が行うが、対象物の横位置を車速と操舵範囲から予測して横位置基準値を小さくする点では実施例１と同じである。したがって、実施例１と同様にＴＴＣを補間して作動遅れを抑制することの効果が十分に得られる。
【符号の説明】
【００９４】
１０    センサ部
１１    衝突判断ＥＣＵ
１２    ブレーキＥＣＵ
１３    ブレーキＡＣＴ
１４    メータ・ブザー
２１    横Ｇ決定部
２２    横位置基準値決定部
２３    横位置判定部
２４    ＴＴＣカウント部
２５    衝突判定部
２６    ＡＣＴ制御部
２７    ＭＡＰ部
３１    衝突事前判断部
１００  被害低減システム
【図１】
0005724905.tif 000002
【図２】
0005724905.tif 000003
【図３】
0005724905.tif 000004
【図４】
0005724905.tif 000005
【図５】
0005724905.tif 000006
【図６】
0005724905.tif 000007
【図７】
0005724905.tif 000008
【図８】
0005724905.tif 000009
【図９】
0005724905.tif 000010
【図１０】
0005724905.tif 000011
【図１１】
0005724905.tif 000012
【図１２】
0005724905.tif 000013