(57)【要約】【課題】前方物体と追突後の運転者の運転行動を妨げることなく、的確なタイミングで自動制動を解除する。【解決手段】前方物体との追突が回避不可と判定され（ステップＳ１〜ステップＳ４）、且つオフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈ以下のときには、追突時に自車両は回転動作しないとして追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間Ｔｂを零とし、オフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈを超えるときには、追突時に自車両は回転動作するとしてオフセット量Ｘ、追突車速推定値Ｖｍ、追突相対速度推定値Ｖｒｍに応じたブレーキ作動時間Ｔｂのうち最大のものを、追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間Ｔｂとして設定して自動制動を行い（ステップＳ１１〜Ｓ１５）、追突予測時間Ｔｍが経過したときのヨーレートｒがしきい値ｒｔｈを超えるとき（ステップＳ１７）、追突予測時間Ｔｍからさらにブレーキ作動時間Ｔｂが経過するまで、自動制動を継続する（ステップＳ１９）。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方物体と自車両との位置関係を検出する前方物体検出手段と、
前記前方物体検出手段で検出された位置関係に基づき前記前方物体を回避可能か否かを判定する回避判定手段と、
当該回避判定手段で回避不可と判定されるとき自動制動を開始する自動制動手段と、
前記自動制動手段による自動制動開始時点から所定時間が経過した状態予測時点近傍における自車両の走行状態を予測する車両状態予測手段と、
当該車両状態予測手段での予測結果に基づいて、前記自動制動手段による自動制動の作動終了時点を設定する作動期間設定手段と、を備えることを特徴とする制動制御装置。
【請求項２】
前記状態予測時点は、自車両が前記前方物体と追突すると予測される追突予測時点であることを特徴とする請求項１記載の制動制御装置。
【請求項３】
前記作動期間設定手段は、前記車両状態予測手段での予測結果に基づいて、前記追突予測時点以後その近傍での自車両の車両挙動が不安定となると予測されるときには、前記追突予測時点から所定の延長時間が経過した時点を前記自動制動の作動終了時点として設定し、それ以外のときには前記追突予測時点を前記自動制動の作動終了時点として設定するようになっていることを特徴とする請求項２記載の制動制御装置。
【請求項４】
前記車両状態予測手段は、前記前方物体と自車両とが仮に追突した場合の前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量、前記追突予測時点における自車両の走行速度推定値、及び前記追突予測時点における前記前方物体と自車両との相対速度推定値の少なくとも何れか一つを予測するようになっていることを特徴とする請求項２又は３記載の制動制御装置。
【請求項５】
前記車両状態予測手段は、前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量を予測し、
前記作動期間設定手段は、前記ずれ量が大きいときほどより長くなるように前記延長時間を設定することを特徴とする請求項３記載の制動制御装置。
【請求項６】
前記車両状態予測手段は、前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量を予測し、
前記作動期間設定手段は、前記ずれ量が、予め設定したしきい値以下であるときには前記延長時間を零に設定し、前記ずれ量が、前記しきい値よりも大きいときには前記ずれ量が大きいときほどより長くなるように前記延長時間を設定することを特徴とする請求項３記載の制動制御装置。
【請求項７】
前記しきい値は、自車両が前方物体と追突した場合に回転運動が生じないと予測されるずれ量の最大値であることを特徴とする請求項６記載の制動制御装置。
【請求項８】
前記車両状態予測手段は、前記追突予測時点における自車両の走行速度推定値を算出し、
前記作動期間設定手段は、前記走行速度推定値が大きいときほど、より長くなるように前記延長時間を設定することを特徴とする請求項３記載の制動制御装置。
【請求項９】
前記車両状態予測手段は、前記追突予測時点における相対速度推定値を算出し、
前記作動期間設定手段は、前記相対速度推定値が大きいときほど、より長くなるように前記延長時間を設定することを特徴とする請求項３記載の制動制御装置。
【請求項１０】
自車両の回転動作状況を検出する回転動作状況検出手段を備え、
前記作動期間設定手段は、前記追突予測時点後その近傍において、前記回転動作状況検出手段で自車両の回転動作が検出されないときには、前記自動制動手段による自動制動を終了させる自動制動終了手段を備えることを特徴とする請求項２乃至９の何れかに記載の制動制御装置。
【請求項１１】
前記回転動作状況検出手段は、自車両に発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段であることを特徴とする請求項１０記載の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両前方の物体に対して操舵や制動による回避が不可能であるときに自動制動を行うようにした制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような制動制御装置としては、例えば自車両前方の障害物に対して、制動操作による追突回避可能距離と操舵による追突回避可能距離とを算出し、自車両と前方障害物との距離が何れの距離よりも小さくなったときに自動制動を行うことで、運転者が操舵により回避する意思があるときに不要な自動制動が作動することを防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、障害物に対し、追突を回避することが可能であるかどうかを判定し、追突を回避することができないと予測されるときには、自動制動を行うことで自動減速を行うと共に追突時の衝撃の大きさを計測し、これがしきい値以下であり走行上支障を与えることはないと予測されるときに、自動減速を解除するようにしたもの、も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２９８０２２号公報
【特許文献２】
特開平９−１１８７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、自車両と前方障害物との距離が、前記制動操作による追突回避可能距離及び前記操舵操作による追突回避可能距離の何れの距離よりも小さくなったときに自動制動を行うようにした制動制御装置においては、自車両と前方障害物との距離が、前記制動操作による追突回避可能距離及び前記操舵操作による追突回避可能距離の何れかの距離を上回るまで継続して自動制動が行われることになる。
【０００６】
このため、自車両が前方障害物に追突した後、自車両が移動可能な状態であっても、引き続き自動制動が行われるため、自車両が発進できないという問題がある。
また、上記特許文献２に記載されているように、追突時の衝撃の大きさを計測し、これがしきい値以下であり、走行上支障を与えることはないと予測されるときに自動減速を解除するようにした場合には、追突後発進はできるものの、例えば、自車両が前方物体に対してオフセット追突した場合には、追突後、すぐに自動制動を解除すると、追突により自車両が回転動作した場合等には、車速を十分低減することが困難となり、自車両の走行レーンから離れる傾向となる可能性がある。
【０００７】
逆に、追突後、自動制動を解除するタイミングを遅らせた場合には、自車両の端部が多少前方物体と追突するような軽追突の場合には、運転者が引き続き自車両を走行させようとした場合であっても制動力が作用するため、運転者の運転行動に対して影響を及ぼす可能性があるという問題がある。また、自車両が障害物と追突するまでの時間を予測し、この追突予測時間が経過した時点での、衝撃の大きさに基づいて判断を行うようにしているため、追突予測時間と、実際の追突時間とがずれていた場合には、実際にはその後追突するにも係わらず、追突予測時間が経過した時点で、追突はなかったと誤判断し、自動制動を解除してしまう可能性があるという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、追突後の運転者の運転行動を妨げることなく、的確なタイミングで自動制動を解除することの可能な制動制御装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された前方物体と自車両との位置関係に基づき、自車両が、前記前方物体を回避可能かどうかを回避判定手段によって判定し、回避不可と判定されるとき自動制動手段によって自動制動を開始する。
【００１０】
このとき、前記自動制動手段による自動制動開始時点から所定時間が経過した状態予測時点近傍における自車両の走行状態を、車両状態予測手段によって予測し、この車両状態予測手段での予測結果に基づいて、前記自動制動手段による自動制動の作動終了時点を、作動期間設定手段によって設定する。
したがって、例えば、状態予測時点近傍における自車両の走行状態に基づいて、状態予測時点以後にも自動制動を行う必要があると判定されるときには、状態予測時点以後も自動制動を継続して行うようにし、逆に自動制動を行う必要がないと判定されるときには状態予測時点で自動制動を終了することによって、状態予測時点近傍において自車両が制動力を必要とする状態にあるか否かに応じてこれに適したタイミングで、自動制動を解除することが可能となる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された前方物体と自車両との位置関係に基づき、自車両が、前記前方物体を回避可能かどうかを回避判定手段で判定し、回避不可と判定されるとき自動制動手段により自動制動を行うが、自動制動開始時点から所定時間が経過した状態予測時点近傍における自車両の走行状態を、車両状態予測手段によって予測し、この予測結果に基づいて、前記自動制動手段による自動制動の作動終了時点を作動期間設定手段で設定するようにしたから、状態予測時点近傍において自車両の走行状態が制動力を必要とする状態であるか否かに応じてこれに適したタイミングで、自動制動を終了させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
図中、２は、各車輪の制動用シリンダの制動流体圧（ブレーキ液圧）を個別に制御可能なブレーキ液圧コントローラであり、既存のアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置に用いられるブレーキ液圧ユニットを搭載して構成される。このブレーキ液圧コントーラ２は、後述する自動制動コントローラ１０から制動力指令値を入力したときには、当該制動力指令値が達成されるように各車輪の制動用シリンダへのブレーキ液圧を制御し、モニタしたブレーキ液圧を自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１３】
また、この車両には、例えば前方物体検出手段としてのレーザーレーダ４が備えられており、自車両前方を水平方向にスキャンして自車両の前方に存在する物体（以下、前方物体とも記す）と自車両との距離、両者の相対速度、前方物体の検出角度等といった検知情報を前記自動制動コントローラ１０に出力する。また、この車両には、自車両の走行速度を検出する車速センサ６及び自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ８が搭載されており、これら各センサは、その検出値を、自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１４】
前記自動制動コントローラ１０は、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、各種センサからの検出信号を用いて制動力指令値を算出し、この制動力指令値を前記ブレーキ液圧コントローラ２に出力すると共に、自動制動の終了タイミングを算出し、この終了タイミングに応じて、前記ブレーキ液圧コントローラ２による自動制動を終了するための制動力指令値を算出する。
【００１５】
図２は、前記自動制動コントローラ１０で行われる演算処理のロジックを表すブロック図である。
この自動制動コントローラ１０は、前記レーザーレーダ４で検出された前方物体と自車両との距離、両者の相対速度、及び前方物体の検出角度、また、前記車速センサ６で検出された自車両の走行速度に基づいて、操舵或いは制動により前方物体を回避することが可能であるか否かを判定し回避不可と判定されるとき、ブレーキ液圧コントローラ２を起動する回避可否判定部１０１、レーザーレーダ４で検出された前方物体と自車両との距離、前方物体の検出角度に基づいて、前方物体の幅方向中央部と自車両の車幅方向中央部とのずれ量であるオフセット量を算出し、このオフセット量がしきい値以下であるかどうかを判定するオフセット量判定部１０２と、レーザーレーダ４の入力をもとに、追突予測時間Ｔｍが経過した時点における自車両と前方物体との相対速度を予測する追突相対速度推定部１０３と、車速センサ６からの検出信号をもとに、自動制動が開始された時点から追突予測時間Ｔｍが経過した時点における自車両の相対速度を推定する追突車速推定部１０４と、オフセット量判定部１０２、追突相対速度推定部１０３及び追突車速推定部１０４からの信号をもとに、自動制動が開始された時点から追突予測時間Ｔｍが経過した時点を基点としてこの基点以後の自動制動の作動時間であるブレーキ作動時間Ｔｂを設定するブレーキ作動時間設定部１０５と、ヨーレートセンサ８からのヨーレートをもとに、自動制動が開始された時点から追突予測時間Ｔｍが経過した時点においてヨーレート変動が生じたか否かを判定するヨーレート変動検出部１０６と、ブレーキ作動時間設定部１０５及びヨーレート変動検出部１０６からの信号に基づき、追突予測時間Ｔｍが経過した後も、制動力を発生させる必要があるか否かに応じて自動制動の終了タイミングを設定し、これに応じてブレーキ液圧コントローラ２に対して自動制動の終了を通知するブレーキ作動時間判断部１０７と、を備えて構成されている。なお、前記追突予測時間Ｔｍは、自動制動が開始された時点から、自車両がこのまま走行した場合に前方物体に追突するまでの予測される所要時間である。
【００１６】
次に、前記図２のロジックを達成するために前記自動制動コントローラ１０で実行される、図３の演算処理について説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ．程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎に実行される。なお、この演算処理では、特に、通信のためのステップを設けていないが、必要な情報は随時、他のコントローラ或いは記憶装置と授受されるし、演算処理で得られた情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受される。
【００１７】
この演算処理では、まず、ステップＳ１で、前記レーザーレーダ４からの情報を読み込み、前方物体と自車両との位置関係、具体的には、図４に示すように自車両と前方障害物との距離Ｄｒ、両者の相対速度Ｖｒ、前方障害物の検出角度θＲ，θＬを検出する。ちなみに、前方障害物の検出角度θＲ，θＬは、検出された前方障害物の右端部及び左端部とレーザーレーダ４とのなす角度を示し、レーザーレーダ４の自車両進行方向の角度を基準として、右側角度θＲを正値、左側角度θＬを負値として出力するようになっている。
【００１８】
次いで、ステップＳ２に移行し、検出した前方物体を制動により回避可能であるかどうかを判定する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた前方物体と自車両との距離Ｄｒ及び両者の相対速度Ｖｒが次式（１）を満足するとき、制動による回避が不可能であると判定する。
Ｄｒ＜−Ｖｒ・Ｔｄ＋（Ｖｒ２／２ａ）                    ……（１）
なお、式（１）中のＴｄは、運転者が制動操作を行ってから実際に減速度が発生するまでの無駄時間であって、例えば、０．２〔秒〕程度に設定される。また、（１）式中のａは、運転者の制動操作によって発生する減速度であって、例えば、８．０〔ｍ／ｓ２〕程度に設定される。
【００１９】
このようにして制動による前方物体の回避の可否を判定したならば、次いでステップＳ３に移行し、今度は、操舵による前方物体の回避の可否を判定する。具体的には、図４に示すように、前方物体に対して操舵回避可能な方向が、検出角度θＲ，θＬと左右２方向にある場合には、その絶対値が何れか小さい方を回避角度θとして選定する。なお、左右の端部が検出されない場合は、これはすなわち、左右どちらかに操舵回避可能であるとみなすことができるから、このような場合には自動制動は行わない。これによって、操舵により前方物体の回避が可能である状況において、不必要に自動制動を行うことが回避される。そして、次式（２）に基づいて横移動距離Ｙを算出する。
【００２０】
Ｙ＝Ｄｒ・ｓｉｎ（θ）＋ｗ／２                    ……（２）
なお、式中のｗは自車両の車幅である。また、本実施の形態においては、レーザーレーダ４を車両の車幅中央の位置に設けた場合について説明しているが、車幅中央から左右の何れかの方向にオフセットして取り付けられている場合には、前記（２）式においてオフセット分を考慮する必要がある。
【００２１】
また、前方物体検出手段として、ある幅を持った複数本のビームを有するレーザーレーダを用いた場合には、前方物体の方向がある幅θ１〜θ２の範囲であるということが検出されることになる。この場合には、前方物体の回避角度θは最小値であるθ１とする。なお、この場合も、レーザーレーダ４が車両中央に対し、幅方向左右どちらかにオフセットして取り付けられている場合には、オフセット分を考慮して、横移動距離Ｙを算出する。
【００２２】
続いて、このようにして算出した横移動距離Ｙだけ横移動するのに必要な横移動時間Ｔｙを算出する。
ここで、車両の操舵特性は次のように表すことができる。
Ｍ・Ｖ・（ｒ＋ｄβ／ｄｔ）＝２・ＹＦ  ＋２・ＹＲ        ……（３）
ＩＺ  ・Ｄｒ／ｄｔ＝２・ｌＦ  ・ＹＦ  −２・ｌＲ  ・ＹＲ      ……（４）
ＹＦ  ＝ｆＦ  〔β＋（ｌＦ  ／Ｖ）・ｒ−θＦ  〕
ＹＲ  ＝ｆＲ  〔β−（ｌＲ  ／Ｖ）・ｒ〕
なお、（３）及び（４）式中の、Ｍは車両重量、ＩＺ  は車両ヨー方向の慣性モーメント、Ｖは自車両の走行速度、ｒはヨーレート、βは車体スリップ角、ｌＦ  は車両重心から前輪までの距離、ｌＲ  は車両重心から後輪までの距離、ＹＦ  及びＹＲ  は、前輪及び後輪にそれぞれ発生する横力である。また、θＦ  は、前輪舵角であって、緊急時にはドライバは例えば図５に示すように、ある操舵速度で操舵を行い且つある操舵量最大値で操舵すると仮定する。
【００２３】
なお、図５において、横軸は時間、縦軸は舵角であって、時間の経過に伴ってある傾きで舵角が直線的に増加し、つまりある操舵速度で舵角が操舵量最大値まで増加し、以後、操舵量最大値を維持するようになっている。
また、ｆＦ  及びｆＲ  はタイヤスリップ角と、タイヤ横力との対応を表す関数であって、例えば図６に示すように設定される。なお、図６において、横軸はタイヤスリップ角、縦軸はタイヤ横力であって、タイヤスリップ角が大きくなるほどタイヤ横力は大きくなり、且つタイヤスリップ角が小さいほどタイヤスリップ角の変化に対するタイヤ横力の変化量が大きくなるように設定される。
【００２４】
ここで、横移動距離Ｙは、走行速度Ｖとヨーレートｒと、車体スリップ角βとから次式（５）で表すことができる。
Ｙ＝∫〔Ｖ・ｓｉｎ（∫ｒｄｔ＋β）〕ｄｔ          ……（５）
したがって、前記（３）〜（５）式から、回避に必要な横移動距離Ｙだけ自車両が横移動する際の所要時間を算出することができる。
なお、（３）〜（５）式の演算をオンラインで実行するには、計算時間が非常にかかるため、予めオフラインで演算を行い、その演算結果を、例えば図７に示すようにマップ化し、所定の記憶領域に記憶しておいてもよい。
【００２５】
なお、図７において、横軸は、操舵回避に必要な横移動量Ｙ、縦軸は操舵回避にかかる時間Ｔｙである。操作回避に必要な横移動量Ｙが増加するほど、操舵回避にかかる時間Ｔｙも増加し、且つ、走行速度が低くなるほど、操舵回避に係る時間が増加するように設定される。したがって、障害物を回避するために必要な横移動距離Ｙだけ横移動するのに必要な時間、つまり、操舵操作による接触回避に要する横移動時間Ｔｙを算出する場合には、図７から、走行速度Ｖと横移動距離Ｙとに対応するマップの値を検索すればよい。
【００２６】
そして、接触までの推定時間Ｄｒ／Ｖｒと、操舵回避にかかる時間Ｔｙとの間に、次式（６）が成り立つとき、操舵操作による障害物との接触は回避不可能であると判断する。
〔Ｄｒ／Ｖｒ〕＜Ｔｙ                              ……（６）
このようにして、操舵による回避可能性の判断を行ったならば、ステップＳ４に移行し、前記ステップＳ２で行われた制動による回避可能性判断及びステップＳ３で行われた操舵による回避可能性判断の判定結果から、前方物体との接触を回避不可能であるか否かを判定し、回避不可能でない場合、つまり、操舵或いは制動の少なくとも何れか一方により前方物体との接触を回避可能である場合には、ステップＳ５に移行し、自動制動解除の指令を前記ブレーキ液圧コントローラ２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。なお、自動制動解除時には、制動力を所定の傾きで減少させて終了する。また、自動制動が行われていないときには、引き続き自動制動を行わない。
【００２７】
一方、前記ステップＳ４で、操舵操作及び制動操作共に、前方物体との接触を回避不可能であると判定されるときには、ステップＳ１１に移行し、前方物体と自車両との間の車間距離Ｄｒと、レーザーレーダ４の検出角度θＲ，θＬとを用いて、次式（７）から、前方物体と自車両とのオフセット量Ｘを算出する。つまり、自車両のレーザーレーダ４の配設位置と、前方物体の幅方向の中央部とのずれ量を検出する。
【００２８】
Ｘ＝Ｄｒ・ｔａｎθＲ＋Ｄｒ・ｔａｎθＬ                    ……（７）
ここで、前記レーザーレーダ４の検出角度θＲ，θＬは、正値及び負値となるから、前記オフセット量Ｘは、前方物体に対し自車両が車幅方向にずれているとき、つまり、仮にこのまま自車両が前方物体に追突した場合には、オフセット追突することになると予測されるときには大きくなり、逆に、前方物体が自車両の真正面に位置する場合等、このまま自車両が前方物体に追突した場合にはフルラップ追突することになると予測されるときには、オフセット量Ｘは小さくなる。
【００２９】
なお、ここでは、レーザーレーダ４を、自車両の車幅方向中央に配設した場合について説明しているが、レーザーレーダ４の配設位置が、車幅中央から左右の何れかの方向にオフセットして取り付けられている場合には、このオフセット分を考慮する必要がある。
次いで、ステップＳ１２に移行し、仮に自車両が前方物体と追突した場合の追突直前の予測される自車両の走行速度（以後、追突車速推定値Ｖｍという。）を推定する。この追突車速推定値Ｖｍは、自動制動により発生される減速度と追突予測時間Ｔｍとの積を、車速センサ６からの自車両の現在の走行速度Ｖから減算して算出する。なお、前記自動制動により発生される減速度は、自動制動により発生させる制動力の特性等に基づいて予め設定される値である。また、前記追突予測時間Ｔｍは、例えば、制動及び操舵共に前方物体を回避不可と判定される時点における前方物体と自車両との間の車間距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒと、自動制動により発生される減速度とに基づいて算出される。
【００３０】
次いで、ステップＳ１３に移行し、自車両が前方物体と追突したと仮定した場合の、追突直前の、予測される前方物体と自車両との相対速度（以後、追突相対速度推定値Ｖｒｍという。）を推定する。この追突相対速度推定値Ｖｒｍは、例えば、前記自動制動により発生される減速度と前記追突予測時間Ｔｍとの積を、レーザーレーダ４で検出される現在の相対速度Ｖｒから減算して算出する。
【００３１】
次いで、ステップＳ１４に移行し、前記ステップＳ１１で算出されたオフセット量Ｘと、ステップＳ１２で推定した追突車速推定値Ｖｍ、ステップＳ１３で推定した追突相対速度推定値Ｖｒｍとをもとに、自動制動が作動した時点から、追突予測時間Ｔｍ経過後の時点、具体的には、自車両が前方物体と接触したと予測される時点を基点とし、この基点からのブレーキ作動時間Ｔｂを設定する。
【００３２】
まず、図８に示すように、ステップＳ２１で、前記ステップＳ１１で算出したオフセット量Ｘが、そのしきい値Ｘｔｈ以下かどうかを判定する。前記しきい値Ｘｔｈは、追突後、自車両が回転運動しないオフセット量の最大値に設定される。つまり、オフセット量Ｘに基づき、仮に追突した場合に、自車両が回転運動する状態にあるか否かを判定する。
【００３３】
そして、オフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈ以下であるときには、ステップＳ２２に移行し、追突予測時間Ｔｍが経過した時点以後のブレーキ作動時間Ｔｂは零として設定する。
一方、ステップＳ２１で、オフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈよりも大きいと判定されるときには、ステップＳ２３に移行し、オフセット量Ｘ、追突車速推定値Ｖｍ及び追突相対速度推定値Ｖｒｍのそれぞれに応じたブレーキ作動時間を検出する。
【００３４】
具体的には、まず、前記ステップＳ１１で算出したオフセット量Ｘに基づいて、図９の制御マップから、オフセット量Ｘに応じたブレーキ作動時間を設定する。
図９において、横軸はオフセット量Ｘ、縦軸はブレーキ作動時間である。なお、図９では、自動制動開始時点を基準としている。したがって、追突予測時間Ｔｍからの経過時間がブレーキ作動時間を表す。つまり、ブレーキ作動時間Ｔｂは、オフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈ以下である間は“０”、オフセット量Ｘが、しきい値Ｘｔｈを上回ると、オフセット量Ｘに比例して増加するように設定される。
【００３５】
続いて、前記ステップＳ１２で推定した追突車速推定値ＶｍとステップＳ１３で推定した追突相対速度推定値Ｖｒｍとをもとに、図１０に示す制御マップから、追突時の車速Ｖｍ或いは相対速度Ｖｒｍに応じたブレーキ作動時間を設定する。図１０において、横軸は追突車速推定値Ｖｍ、左側の縦軸は、追突相対速度推定値Ｖｒｍを表し、また、右側の縦軸は、追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間を表す。
【００３６】
図１０において、ブレーキ作動時間は、追突車速推定値Ｖｍが大きいほどこれに比例して長くなるように設定され、また、追突相対速度推定値Ｖｒｍが大きいほどこれに比例して長くなるように設定される。
このようにして、オフセット量Ｘ、追突車速推定値Ｖｍ及び追突相対速度推定値Ｖｒｍに基づくブレーキ作動時間を設定したならば、ステップＳ２４に移行し、これらオフセット量Ｘ、追突車速推定値Ｖｍ及び追突相対速度推定値Ｖｒｍに基づく各ブレーキ作動時間のうち、最もブレーキ作動時間の長いものを選定し、これを追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間Ｔｂとして設定する。
【００３７】
そして、このようにして、追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間Ｔｂを設定したならば、図３に戻り、続いてステップＳ１５に移行し、制動力指令値をブレーキ液圧コントローラ２に通知し、制動力を発生させる。このとき、ブレーキ液圧コントローラ２により発生される制動力が、図１１に示すように、所定の傾きで比較的速やかに大きさＦまで増加し、その後、大きさＦを維持するように発生させる。
【００３８】
次いで、ステップＳ１６に移行し、自動制動開始後、追突予測時間Ｔｍが経過した時点で、ヨーレートセンサ８で検出される自車両に作用するヨーレートｒを読み込み、次いで、ステップＳ１７に移行して、このヨーレートｒが、そのしきい値ｒｔｈ以下であるかどうかを判定する。
前記しきい値ｒｔｈは、自車両が前方物体と追突したとみなすことが可能であり、且つ仮に自車両が前方物体と追突したときには、自車両がひき続き車両挙動が安定した状態で走行可能な状態にあるかどうかを判定することの可能な値に設定される。つまり、自車両が前方物体と追突した場合には、自車両にヨーレートが発生することから、これを検出可能な値に設定され、また、追突した場合であっても軽く接触した程度であれば、ヨーレートは比較的小さいから、このように軽く接触した程度であるかどうかを検出可能な値に設定される。
【００３９】
そして、ヨーレートｒがしきい値ｒｔｈ以下であるときには、ステップＳ１７からステップＳ１８に移行して、自動制動解除の指令を前記ブレーキ液圧コントローラ２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。なお、自動制動解除時には、制動力を所定の傾きで減少させて終了する。
一方、ヨーレートｒがしきい値ｒｔｈを超えるときには、ステップＳ１９に移行し、追突予測時間Ｔｍからの経過時間が、ステップＳ１４で設定したブレーキ作動時間Ｔｂに達するまで、引き続き自動制動を行い、ブレーキ作動時間Ｔｂが経過したとき、自動制動解除の指令を前記ブレーキ液圧コントローラ２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。なお、この場合も制動力を所定の傾きで減少させて終了する。
【００４０】
次に、本発明の動作を説明する。
自車両前方に先行車両等の障害物が存在しない場合、或いは、前方物体が存在するが、前方物体と自車両との車間距離が十分あって、操舵或いは制動の何れかによって、この前方物体を回避可能であると判定されるときには、図３のステップＳ１からＳ２、Ｓ３を経てステップＳ４に移行し、前方物体を回避可能であるから、ステップＳ５に移行して、自動制動は行わない。
【００４１】
この状態から、自車両が前方物体に接近し、前方物体を、操舵及び制動の何れによっても回避することが不可能であると判定される状態となると、ステップＳ４からステップＳ１１に移行し、前記（７）式に基づいてオフセット量Ｘを算出し、さらに、追突車速推定値Ｖｍ（ステップＳ１２）、追突相対速度推定値Ｖｒｍ（ステップＳ１３）を算出する。
【００４２】
このとき、例えば、図４に示すように、自車両が前方物体の真後ろを走行しており、自車両がこのまま接近すると、前方物体にフルラップ追突するような位置関係にある場合には、ずれ量が小さいから、オフセット量Ｘは比較的小さな値となる。
したがって、このときのオフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈ以下である場合には、図８のステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、追突予測時間Ｔｍからのブレーキ作動時間Ｔｂは零として設定される。そして、ブレーキ液圧コントローラ２に対し、制動力指令値が出力され、自動制動が開始される（ステップＳ１５）。
【００４３】
これによって、図１２に実線で示すように、制動及び操舵の何れによっても前方物体を回避不可能と判定される時点ｔ１で、所定の減速度となるように制動力が発生されることになる。
そして、自車両が、制動力が作用することにより減速されながら、自動制動が開始された時点ｔ１から追突予測時間Ｔｍが経過し、自車両が前方物体と追突すると予測される時点ｔ３に達すると、この時点におけるヨーレートｒが検出される。
【００４４】
このとき、自車両が前方物体にフルラップ追突したものとすると、自車両にヨーレートが発生するが、発生するヨーレートｒはヨーレートのしきい値ｒｔｈを超えないから、ステップＳ１７からステップＳ１８に移行し、この時点ｔ３で、自動制動は解除される。
ここで、自車両が前方物体に追突した場合、オフセット追突した場合等には、自車両は回転動作することになる。しかしながら、この場合、フルラップ追突しており回転動作しないから、この時点で自動制動を解除しても何ら問題はない。また、追突後、運転者が、運転行動を行った場合には、追突した時点で、自動制動は解除されているから、運転者の意図に則して自車両を発進させることができる。
【００４５】
一方、このとき、自車両と前方物体とが、オフセット追突する位置関係にある場合には、図１２に一点鎖線で示すように、フルラップ追突する位置関係にある場合の自動制動開始時点ｔ１よりも、遅れた時点ｔ２で、制動及び操舵共に、前方物体を回避不可と判断されて、この時点から自動制動が開始される。そして、このとき、自車両と前方物体とのオフセット量が比較的大きく、ステップＳ１１で算出されるオフセット量Ｘがしきい値Ｘｔｈを上回る場合には、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、オフセット量Ｘ、追突車速推定値Ｖｍ、追突相対速度推定値Ｖｒｍに応じたブレーキ作動時間が検出される。つまり、図９の制御マップから、オフセット量Ｘに応じたブレーキ作動時間が設定され、この場合、オフセット量Ｘは、しきい値Ｘｔｈを超えているから、ブレーキ作動時間Ｔｂは、零よりも大きな値に設定される。
【００４６】
このとき、追突車速推定値Ｖｍ及び追突相対速度推定値Ｖｒｍが共に比較的小さい場合には、図１０に示すように、これらに基づくブレーキ作動時間は比較的小さな値に設定され、これらに基づくブレーキ作動時間よりもオフセット量Ｘに応じたブレーキ作動時間の方が大きい場合には、このオフセット量Ｘに応じたブレーキ作動時間が、追突予測時間Ｔｍ経過以後の、ブレーキ作動時間Ｔｂとして設定される。
【００４７】
そして、時点ｔ２で自動制動が開始された時点から、追突予測時間Ｔｍが経過し、自車両と前方物体とが追突すると予測される時点ｔ３に達すると、この時点で、ヨーレートｒが検出される。このとき、自車両が前方物体と追突していれば、ヨーレートｒがしきい値ｒｔｈを超えるから、ステップＳ１７からステップＳ１９に移行し、自車両が追突すると予測される時点ｔ３以後もひき続き制動力が発生され、時点ｔ３からオフセット量Ｘに応じて設定されたブレーキ作動時間Ｔｂが経過した時点ｔ４で自動制動が解除される。
【００４８】
したがって、前方車両と自車両とが時点ｔ３でオフセット追突することによって自車両が回転運動した場合には、この回転運動している間も自動制動により制動力が発生されることになるから、この制動力は回転運動を抑制する方向に作用することになる。よって、自車両の回転運動を速やかに抑制することができる。
このとき、自車両が前方物体と追突すると予測していたが、実際には、追突しなかった場合、或いは、追突したが、自車両が前方物体と軽く接触した程度であって、自車両が車両挙動を維持して走行可能な状態にあるときには、自車両が前方物体と追突したと予測される時点ｔ３において発生するヨーレートｒはしきい値ｒｔｈを超えない。このため、ステップＳ１７からステップＳ１８に移行し、この時点で自動制動は解除される。
【００４９】
したがって、自車両が軽追突した場合、或いは、前方物体に接触すると誤判断された場合でも、追突予測時間Ｔｍが経過した時点ｔ３で、自動制動が解除されるから、その後は、運転者の運転動作に則して走行させることが可能となる。
また、このとき、オフセット量Ｘが大きいほど、自車両と前方物体とが接触した場合に、回転動作しやすく、また、車両挙動がより不安定となりやすい傾向となるが、図９に示すように、オフセット量Ｘが大きくなるほど、ブレーキ作動時間が長くなるようにしている。したがって、車両挙動がより不安定となりやすい傾向にあるときほど、ブレーキ作動時間Ｔｂが長くなるように設定され、自車両が前方物体と追突した後、回転動作が生じている間も継続して制動力が発生されることになり、また、車両挙動が不安定となるほどより長い時間制動力が発生されるから、追突による自車両の回転動作等を十分抑制することができ、車両挙動が不安定となることを十分抑制することができる。
【００５０】
また、オフセット追突する場合、オフセット量Ｘが同じであっても、追突時の相対速度或いは自車両の走行速度が大きいほど、回転動作しやすく車両挙動が不安定となりやすいが、図１０に示すように、追突時の予測される相対速度が大きいほど、また、追突時の予測される自車両の走行速度が大きいほど、ブレーキ作動時間が長くなるように設定し、自車両が前方物体と追突した後、回転動作が生じている間も継続して制動力を発生させ且つ、車両挙動が不安定となるほどより長い時間制動力を発生させるようにしているから、自車両の回転動作を十分抑制することができ、車両挙動が不安定となることを十分抑制することができる。
【００５１】
また、また、少なくとも、自車両が前方物体と追突すると予測される時点までは、自動ブレーキを作動させるようにしているから、仮に追突した場合には、この時点における速度低減効果を得ることができ、また、追突し回転動作が生じると予測した場合であっても、実際には、追突しなかったり、或いは軽追突であり、ヨーレートｒが小さい場合には、この時点で自動制動を解除するようにしているから、的確なタイミングで自動制動を解除することができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態においては、前方物体検出手段としてレーザーレーダ４を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、前方物体と自車両との相対位置関係を検出することができればどのような手段であってもよい。例えば、撮像手段により撮像した自車両前方の撮像画像から、自車両と前方物体との相対位置関係を検出する手段であっても適用することができる。
【００５３】
また、上記実施の形態においては、レーザーレーダ４で検出した前方物体の検出角度に基づいて、自車両と前方物体とのずれ量を検出するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、前方物体と自車両とのずれ量を検出することができればよい。例えば、撮像手段により撮像した自車両前方の撮像画像から、自車両と前方物体とのずれ量を検出する手段を用いることも可能である。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、回転動作状況検出手段としてヨーレートセンサにより、ヨーレートを検出するようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、車両に発生する横加速度等に基づいて、回転動作状況を検出するようにしてもよい。
また、上記実施の形態においては、ブレーキ作動時間を、オフセット量Ｘ、追突速度推定値Ｖｍ及び追突相対速度推定値Ｖｒｍに応じて設定するようにした場合について説明したが、これらのうちの何れか一つ或いは複数に基づいてブレーキ作動時間を設定するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態においては、追突予測時間Ｔｍが経過した時点における、ヨーレートｒを検出し、これとしきい値ｒｔｈとを比較することによって、自車両が前方物体と追突したかどうかを判定するようにした場合について説明したが、前記追突予測時間Ｔｍの予測誤差を考慮し、追突予測時間Ｔｍ近傍のヨーレートに基づいて、追突したかどうかを判定するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５６】
なお、上記実施の形態において、レーザーレーダ４が前方物体検出手段に対応し、図３のステップＳ１〜ステップＳ４の処理が回避判定手段に対応し、ステップＳ１５の処理及びブレーキ液圧コントローラ２が自動制動手段に対応し、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理が車両状態予測手段に対応し、ステップＳ１４の処理が作動期間設定手段に対応し、ヨーレートセンサ８がヨーレート検出手段及び回転動作状況検出手段に対応し、ステップＳ１７〜ステップＳ１９の処理が自動制動終了手段に対応している。
【００５７】
また、上記実施の形態においては、車両状態予測手段で走行状態を予測する前記状態予測時点は、自車両が前記前方物体と追突すると予測される追突予測時点とするようにしたから、自車両が前方物体と追突すると予測される時点における自車両の走行状態、つまり、自車両が前方物体と追突した場合にはその追突した時点における自車両の走行状態に基づいて自動制動の作動終了時点を設定することができるから、実際に追突した場合には追突時の速度低減効果を得ることができると共に、追突した時点の自車両の走行状態に適したタイミングで自動制動を終了することができる。
【００５８】
また、前記作動期間設定手段は、前記車両状態予測手段での予測結果に基づいて、前記追突予測時点以後その近傍での自車両の車両挙動が不安定となると予測されるときには、前記追突予測時点から所定の延長時間が経過した時点を前記自動制動の作動終了時点として設定し、それ以外のときには前記追突予測時点を前記自動制動の作動終了時点として設定する構成としたから、自車両が前方物体と追突した場合に、自車両の車両挙動が不安定となると予測されるときには、追突後も制動力を作用させることによって、自車両の車両挙動を安定化させることができ、また、追突後自車両が停止する場合等、自車両の車両挙動が不安定ではないと予測される場合には、この時点で自動制動を解除することにより、追突後、運転者が運転動作を行おうとした場合に、この運転動作が、制動力が作用することにより妨げられることを回避することができる。
【００５９】
また、前記車両状態予測手段は、前記前方物体と自車両とが仮に追突した場合の前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量、前記追突予測時点における自車両の走行速度推定値、及び前記追突予測時点における前記前方物体と自車両との相対速度推定値の少なくとも何れか一つを予測する構成としたから、追突予測時点、つまり自車両が前方物体に追突した場合には追突後の自車両の走行状態を容易に推測することができる。
【００６０】
また、前記車両状態予測手段は、前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量を予測し、前記作動期間設定手段は、前記ずれ量が大きいときほどより長くなるように前記延長時間を設定する構成としたから、ずれ量が大きく、自車両が前方物体と追突した場合には自車両の回転動作が大きいときほど、追突後も制動力を発生させることができ、自車両の回転動作を抑制することができる。
【００６１】
また、前記車両状態予測手段は、前記前方物体に対する自車両の車幅方向のずれ量を予測し、前記作動期間設定手段は、前記ずれ量が、予め設定したしきい値以下であるときには前記延長時間を零に設定し、前記ずれ量が、前記しきい値よりも大きいときには前記ずれ量が大きいときほどより長くなるように前記延長時間を設定する構成としたから、ずれ量がしきい値よりも大きいときにのみ、追突予測時点以後も継続して制動力を発生させることができる。
【００６２】
また、前記しきい値は、自車両が前方物体と追突した場合に回転運動が生じないと予測されるずれ量の最大値とするようにしたから、自車両が前方物体と追突した場合に回転運動が生じないと予測されるときには追突予測時点以後、不要な制動力が発生することを回避することができると共に、自車両が前方物体と追突した場合に回転運動が生じると予測されるときには、追突予測時点以後も継続して制動力を発生することにより、自車両の回転運動を的確に抑制させることができる。
【００６３】
また、前記車両状態予測手段は、前記追突予測時点における自車両の走行速度推定値を算出し、前記作動期間設定手段は、前記走行速度推定値が大きいときほど、より長くなるように前記延長時間を設定する構成としたから、走行速度推定値が大きく、自車両が前方物体と追突した場合には自車両の挙動がより不安定となると予測されるときほど、追突後も制動力が発生されることになるから、自車両の車両挙動が不安定となることを十分抑制することができる。
【００６４】
また、前記車両状態予測手段は、前記追突予測時点における相対速度推定値を算出し、前記作動期間設定手段は、前記相対速度推定値が大きいときほど、より長くなるように前記延長時間を設定する構成としたから、相対速度が大きく、自車両が前方物体と追突した場合には自車両の挙動がより不安定となると予測されるときほど、追突後も制動力が発生されることになるから、自車両の車両挙動が不安定となることを十分抑制することができる。
【００６５】
また、自車両の回転動作状況を検出する回転動作状況検出手段を備え、前記作動期間設定手段は、前記追突予測時点後その近傍において、前記回転動作状況検出手段で自車両の回転動作が検出されないときには、前記自動制動手段による自動制動を終了させる自動制動終了手段を備える構成としたから、自車両が前方物体を回避することができないと誤判断したとき、或いは、自車両が前方物体に追突したが、回転動作が発生しない程度の軽追突でありひき続き走行が可能な場合等には、この時点で自動制動が解除されるから、不必要な制動力が発生することにより、運転者の運転操作が妨げられることを回避することができる。
さらに、前記回転動作状況検出手段は、自車両に発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段で構成するようにしたから、自車両の回転動作を容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における制動制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の自動制動コントローラ内で行われる演算処理の処理ロジックを示すブロック図である。
【図３】図１の自動制動コントローラ内で行われる演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１のレーザーレーダで検出される前方物体の説明図である。
【図５】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図６】タイヤスリップ各とタイヤ横力との関係を示す説明図である。
【図７】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図８】図３の演算処理で行われるブレーキ作動時間設定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】オフセット量とブレーキ作動時間との対応を表す制御マップである。
【図１０】追突車速推定値及び追突相対速度推定値と、ブレーキ作動時間との対応を表す制御マップである。
【図１１】制動力の発生状況の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の動作説明に供する、タイミングチャートである。
【符号の説明】
２  ブレーキ液圧コントローラ
４  レーザーレーダ
６  車速センサ
８  ヨーレートセンサ
１０  自動制動コントローラ
１０１  回避可否判定部
１０２  オフセット量判定部
１０３  追突相対速度推定部
１０４  追突車速推定部
１０５  ブレーキ作動時間設定部
１０６  ヨーレート変動検出部
１０７  ブレーキ作動時間判断部
【図１】
2004330997.tif 000003
【図２】
2004330997.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004330997.tif 000009
【図８】
2004330997.tif 000010
【図９】
2004330997.tif 000011
【図１０】
2004330997.tif 000012
【図１１】
2004330997.tif 000013
【図１２】
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