(57)【要約】【課題】  運転者が緊急の制動を要しているか否かを高精度に推定できる車両用制動制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】  運転者の肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する相対情報取得手段２，３，４，８と、相対情報取得手段２，３，４，８で取得した相対速度が判定相対速度より大きい場合又は／及び相対情報取得手段２，３，４，８で取得した相対位置が判定相対位置より大きい場合、運転者が緊急の制動を要していると判定し、緊急時における制動力制御を行う制御手段８とを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する相対情報取得手段と、
前記相対情報取得手段で取得した相対速度が判定相対速度より大きい場合又は／及び前記相対情報取得手段で取得した相対位置が判定相対位置より大きい場合、運転者が緊急の制動を要していると判定し、緊急時における制動力制御を行う制御手段と
を備えることを特徴とする車両用制動制御装置。
【請求項２】
前記相対情報取得手段は、運転者の肩を検出又は推定する肩情報取得手段と、運転者の肩とは別の上半身の部位を検出又は推定する上半身部位情報取得手段とを備え、前記肩情報取得手段で取得した肩と前記上半身部位情報取得手段で取得した肩とは別の上半身の部位とに基づいて前記相対速度又は／及び前記相対位置を検出又は推定することを特徴とする請求項１に記載する車両用制動制御装置。
【請求項３】
アクセルペダルの開度を検出又は推定するアクセル開度取得手段を備え、
前記制御手段は、前記アクセル開度取得手段で取得したアクセルペダルの開度が全閉又は減少中の場合、運転者が緊急の制動を要していると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する車両用制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急制動に対応した車両用制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行中には、前方の車両の急ブレーキや人の飛び出し等によって緊急制動を行わなければならないことがある。この緊急制動時に運転者のブレーキ操作を支援する制動制御装置が開発されている（特許文献１参照）。この制動制御装置では、運転者の制動意志の緊急度を推定し、緊急度に応じて運転者のブレーキ操作を支援する。運転者の制動意志の緊急度は、ブレーキペダルの踏み込み速度、アクセルペダルの戻し速度あるいは運転者の足のブレーキペダルへの移動速度に基づいて推定される。
【特許文献１】特開平１１−２２７５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の制動意志の緊急度の推定は、運転者の足の動きだけで推定しているので、推定精度が低い。というのは、老若男女様々な人が運転者となるので、足の動きには個人差があり、足の動きだけでは緊急制動かあるいは通常制動かの区別が難しい。特に、ワインディングロード等でスポーツ走行をしている場合、緊急制動ではないが、運転者の足の動きは非常に速い。
【０００４】
そこで、本発明は、運転者が緊急の制動を要しているか否かを高精度に推定できる車両用制動制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る車両用制動制御装置は、運転者の肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する相対情報取得手段と、相対情報取得手段で取得した相対速度が判定相対速度より大きい場合又は／及び相対情報取得手段で取得した相対位置が判定相対位置より大きい場合、運転者が緊急の制動を要していると判定し、緊急時における制動力制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この車両用制動制御装置では、運転者の上半身の動きによって制動の緊急性を判定するために、相対情報取得手段により運転者の肩と肩とは別の上半身の部位（例えば、首、腹）との相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する。そして、車両用制動制御装置では、制御手段によりその相対速度が判定相対速度より大きい場合又は／及びその相対位置が判定相対位置より大きい場合には運転者の上半身の動きが緊急時の動きであるとみなし、緊急の制動を要していると判定する。緊急制動と判定した場合、車両用制動制御装置では、運転者のブレーキ操作を支援するために、緊急時における制動力制御を行う。運転者の上半身の動きによって緊急性を判定できるのは、運転者は、前方の車両の急ブレーキや人の飛び出し等の衝突の可能性の高い緊急事態に気づくと、その反応が上半身に顕著に現れるからである。例えば、運転者は、このような緊急事態に遭遇すると、反射運動として顔面を障害物に近づけるために身を乗り出すか、あるいは、驚いて身をのけぞらしたりする。特に、このような上半身の動きは、肩を基準にして、首（肩の上部）が前方に出たり、腹部（肩の下部）が後方に動いたりする。また、慌ててアクセルペダルからブレーキペダルに踏み変えると、上半身が動いてしまう。このような緊急時の上半身の動きは、通常制動時の上半身の動きと明らかに異なり、区別が容易である。そのため、車両用制動制御装置では、このように危険を感じた場合の人の上半身の動きを利用することにより、運転者が緊急の制動を要しているか否かを高精度に推定することができる。なお、相対情報取得手段は、肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度や相対位置の情報を得ることができる手段（例えば、上半身全体を撮像する撮像手段）によって相対速度や相対位置を直接求めることができる情報を取得し、その情報から相対速度や相対位置を求める構成でもよいし、あるいは、肩及び肩とは別の上半身の部位の位置や移動速度等を個別に得ることができる各手段（例えば、肩の位置を検出する手段及び首の位置を検出する手段）によって肩及び肩とは別の上半身の部位の情報を各々取得し、その肩及び肩とは別の上半身の部位の情報に基づいて相対速度や相対位置を求める構成でもよい。
【０００７】
なお、判定相対速度は、通常制動時において想定される肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度より大きな速度であり、実験等に基づいて設定される。判定相対位置は、通常制動時において想定される肩と肩とは別の上半身の部位との相対位置より大きな相対位置であり、実験等に基づいて設定される。緊急時における制動力制御は、例えば、自動で制動力を発生させる制御（自動ブレーキ）、運転者のブレーキ操作に対して通常制動時より大きな制動力を発生させる制御（ブレーキアシスト）、ブレーキ操作に備えた準備をする制御である。ブレーキ操作に備えた準備は、具体的には、ホイールシリンダの油圧を調整し、ブレーキパッドとディスクとの間隔を狭めて遊びを無くし、運転者のブレーキ操作に応じて瞬時に制動力が作用するようにする。
【０００８】
本発明の上記車両用制動制御装置では、相対情報取得手段は、運転者の肩を検出又は推定する肩情報取得手段と、運転者の肩とは別の上半身の部位を検出又は推定する上半身部位情報取得手段とを備え、肩情報取得手段で取得した肩と上半身部位情報取得手段で取得した肩とは別の上半身の部位とに基づいて相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する構成としてもよい。
【０００９】
この車両用制動制御装置では、肩情報取得手段により運転者の肩を検出又は推定するとともに上半身部位情報取得手段により肩とは別の上半身の部位を検出又は推定し、その取得した情報に基づいて肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度又は／及び相対位置を検出又は推定する。このように、車両用制動制御装置では、肩及び肩とは別の上半身の部位を個別に取得することにより、高精度な相対速度や相対位置を求めることができる。
【００１０】
本発明の上記車両用制動制御装置では、アクセルペダルの開度を検出又は推定するアクセル開度取得手段を備え、制御手段は、アクセル開度取得手段で取得したアクセルペダルの開度が全閉又は減少中の場合、運転者が緊急の制動を要していると判定する構成としてもよい。
【００１１】
この車両用制動制御装置では、アクセル開度取得手段によりアクセルペダルの開度を検出又は推定し、制御手段によりその検出したアクセル開度が全閉又は減少中の場合に限って運転者が緊急の制動を要していると判定する。運転者がアクセル操作を継続している場合（加速や速度維持の意志がある場合）、運転者に制動意志が無いので、運転者が緊急の制動を要していると推定しない。このように、車両用制動制御装置では、アクセル操作を考慮して緊急の制動を判定しているので、運転者が緊急の制動を要しているか否かの推定精度が更に高精度になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運転者が緊急の制動を要しているか否かを高精度に推定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両用制動制御装置の実施の形態を説明する。
【００１４】
本実施の形態では、本発明に係る車両用制動制御装置を、運転者に緊急制動意志があると推定した場合には運転者のブレーキ操作を支援する制動制御装置に適用する。本実施の形態に係る制動制御装置は、肩部、首部、腹部の位置を各々検出し、肩部と首部との相対速度及び肩部と腹部との相対速度によって緊急制動意志を判定する構成である。
【００１５】
図１及び図２を参照して、制動制御装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る制動制御装置の構成図である。図２は、運転者を示す模式図である。なお、図２では、衝突の可能性の高い障害物を発見した時の運転者の首、肩、腹部の動きを前後方向の速度（矢印）で示しており、首、肩、腹部における矢印の向きが各部の移動方向を示し、その長さが速度の大きさを示している。図２から、首が前方向に大きな速度で移動し、肩が前方向に首より小さい速度で移動し、腹部が後方向に小さい速度で移動していることが判る。前後方向は、前方向が車両の進行方向であり、後方向が車両の後退方向である。
【００１６】
制動制御装置１は、衝突の可能性がある緊急事態が起こった時に衝突を回避するために、運転者が緊急制動を要しているか否かを判定し、緊急制動を要している場合には緊急制動処置を行う。そのために、制動制御装置１は、肩部距離センサ２、首部距離センサ３、腹部距離センサ４、アクセルペダルストロークセンサ５、ブレーキペダルストロークセンサ６、ブレーキアクチュエータ７及びブレーキＥＣＵ[Electronic Control Unit]８を備えている。
【００１７】
なお、本実施の形態では、肩部距離センサ２が特許請求の範囲に記載する肩情報取得手段であり、首部距離センサ３及び腹部距離センサ４が特許請求の範囲に記載する上半身部位情報取得手段であり、アクセルペダルストロークセンサ５が特許請求の範囲に記載するアクセル開度取得手段であり、距離センサ２〜４及びブレーキＥＣＵ８が特許請求の範囲に記載する相対情報取得手段であり、ブレーキＥＣＵ８が特許請求の範囲記載する制御手段である。
【００１８】
肩部距離センサ２は、運転席の運転者の肩の位置に埋め込まれた状態で取り付けられる。肩部距離センサ２は、運転席から運転者の肩までの距離を検出するセンサである。首部距離センサ３は、運転席の運転者の首の位置に埋め込まれた状態で取り付けられる。首部距離センサ３は、運転席から運転者の首までの距離を検出するセンサである。腹部距離センサ４は、運転席の運転者の腹の位置に埋め込まれた状態で取り付けられる。腹部距離センサ４は、運転席から運転者の背中までの距離を検出するセンサである。アクセルペダルストロークセンサ５は、アクセルペダルの操作量を検出するセンサである。ブレーキペダルストロークセンサ６は、ブレーキペダルの操作量を検出するセンサである。
【００１９】
ブレーキアクチュエータ７は、ホイールシリンダの油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ７では、ブレーキＥＣＵ８からの目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダの油圧を調整する。
【００２０】
ブレーキＥＣＵ８は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ブレーキＥＣＵ８は、距離センサ２〜４、ストロークセンサ５，６等の各種センサが接続され、各種センサからの検出値に基づいて各種制御量を設定し、ブレーキアクチュエータ７を制御する。
【００２１】
ブレーキＥＣＵ８では、肩部距離センサ２から検出値を一定時間毎に取り入れ、その検出値に基づいて運転者の肩の前後方向の速度を演算する。ブレーキＥＣＵ８では、首部距離センサ３から検出値を一定時間毎に取り入れ、その検出値に基づいて運転者の肩の前後方向の速度を演算する。ブレーキＥＣＵ８では、腹部距離センサ４から検出値を一定時間毎に取り入れ、その検出値に基づいて運転者の腹部の前後方向の速度を演算する。そして、ブレーキＥＣＵ８では、肩の前後方向速度と首の前後方向速度に基づいて、肩を基準にした首の相対速度を演算する。また、ブレーキＥＣＵ８では、肩の前後方向速度と腹部の前後方向速度に基づいて、肩を基準にした腹部の相対速度を演算する。ちなみに、前後方向の速度及び相対速度は、車両の進行方向がプラス値であり、後退方向がマイナス値である。
【００２２】
ブレーキＥＣＵ８では、通常、プレーキペダルストロークセンサから検出値を取り入れ、ブレーキペダルの操作量に応じて目標油圧を設定し、その目標油圧信号をブレーキアクチュエータ７に送信する。また、緊急制動処理として、ブレーキＥＣＵ８では、首の相対速度の絶対値が判定相対速度以上か否かを判定するとともに腹部の相対速度の絶対値が判定相対速度以上か否かを判定する。さらに、ブレーキＥＣＵ８では、少なくとも一方の相対速度が判定相対速度以上の場合、アクセルペダルストロークセンサ５から検出値を取り入れ、アクセルペダルの操作量が０かあるいは減少中か否かを判定する。そして、ブレーキＥＣＵ８では、アクセルペダルの操作量が０かあるいは減少中の場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて通常制動よりも数倍の目標油圧を設定し、その目標油圧信号をブレーキアクチュエータ７に送信する。このように制御することによって、少しのブレーキ操作でも大きな制動力が発生し、停止までの距離が短くなる。
【００２３】
なお、判定相対速度は、通常制動時において想定される肩を基準とした首及び肩の各相対速度より大きな速度であり、運転者が衝突の可能性のある緊急時に反射的に現れる上半身の動きを判定するための速度である。首の相対速度と腹部の相対速度を判定するために同じ判定相対速度を用いているが、肩を基準とした首と腹部の動き（相対速度）に明確な違いがある場合には、それぞれ異なる値としてもよい。ちなみに、判定相対速度は、老若男女様々な人を対象として、通常制動時及び緊急制動時の肩に対する首の動き及び肩に対する腹部の動きを測定し、その測定結果に基づいて設定される。
【００２４】
このように、肩を基準として首及び腹部の動きによって緊急制動意志を判定するのは、運転者は前方に衝突の可能性のある障害物を発見した場合には通常制動時とは明らかに異なる上半身の動きを示すからである。このような場合、運転者は、反射的な挙動として顔面を障害物に近づけることが多く、首を前方に出し、腹部を後方に引く（図２参照）。このような動きは、瞬間的な動きであり、通常制動時よりも移動速度が速くかつ移動量も大きい。そのため、この緊急制動時の動きを通常制動時の動きと区別することは高い精度で可能であり、運転者の緊急制動意志を高い精度で推定することができる。ちなみに、運転者が驚いて身をのけぞらした場合でも、通常制動時よりも移動速度が速くかつ移動量も大きく、首の相対速度及び腹部の相対速度を絶対値で判定しているので、判定は可能である。
【００２５】
また、運転者が緊急の制動を要している場合に通常より大きな制動力を発生させるのは、運転者によるブレーキ操作をサポートするためである。というのは、運転者は、緊急時には動きは速いが、力としてはあまり大きな力が作用しないことが多いからである。また、大きな制動力を車両に作用させて、制動距離を短くして、衝突を回避するためである。
【００２６】
また、アクセル開度が全閉かあるいは減少中の場合に緊急制動処置を行うのは、運転者に加速や速度維持の意志がないことを確認するためである。このように、運転者のアクセル操作を判定しておくことによって、運転者が緊急の制動を要しているか否かの推定をより確かなものとすることができ、推定精度が一層高くなる。
【００２７】
ブレーキＥＣＵ８における緊急制動処理を図３のフローチャートに沿って詳細に説明する。図３は、図１の制動制御装置における緊急制動処理のフローチャートである。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ８では、肩部距離センサ２、首部距離センサ３、腹部距離センサ４の各検出値から、肩、首、腹部の前後方向速度を各々算出する（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。
【００２９】
続いて、ブレーキＥＣＵ８では、肩及び首の前後方向速度に基づいて肩を基準とした首の相対速度を算出するとともに、肩及び腹部の前後方向速度に基づいて肩を基準とした腹部の相対速度を算出する（Ｓ４）。
【００３０】
そして、ブレーキＥＣＵ８では、首の相対速度の絶対値が判定相対速度以上か否かを判定するとともに腹部の相対速度の絶対値が判定相対速度以上か否かを判定する（Ｓ５）。Ｓ５にて両方の相対速度の絶対値が判定相対速度未満の場合、ブレーキＥＣＵ８では、Ｓ１の処理に移行する。つまり、肩や腹部の動きは緊急制動時の動きではないので、初めの処理に戻る。
【００３１】
Ｓ５にて少なくとも一方の相対速度の絶対値が判定相対速度以上の場合、ブレーキＥＣＵ８では、アクセル開度が０かあるいは減少中かを判定する（Ｓ６）。Ｓ６にてアクセル開度は０かあるいは減少中でない場合、ブレーキＥＣＵ８では、Ｓ１の処理に移行する。つまり、運転者が加速操作あるいは速度維持操作を行っており、運転者に制動意志はないので、始めの処理に戻る。
【００３２】
Ｓ６にてアクセル開度は０かあるいは減少中の場合、ブレーキＥＣＵ８では、ブレーキペダルストロークセンサ６の検出値に基づいて通常制動時よりも大きな制動力を発生させ、緊急制動処置を行う（Ｓ７）。つまり、運転者の上半身の動きが通常制動時の動きより速くかつ運転者に加速や速度維持の意志がないと判定した場合、運転者が緊急の制動を要していると推定できるので、通常制動時より大きな制動力を発生させて運転者のブレーキ操作を支援する。
【００３３】
制動制御装置１によれば、運転者が緊急の制動を要しているか否かを高精度に推定でき、運転者の意志に応じて的確な制動制御を行うことができる。そのため、衝突の可能性がある場合でも、制動距離を短くし、衝突を回避することができる。また、制動制御装置１では、上半身の２箇所の相対速度によって判定を行っているので、上半身の動きを高精度に判定でき、運転者の緊急制動意志の推定精度が高い。さらに、制動制御装置１では、運転者の加速や速度維持の意志を判定しているので、運転者の緊急制動意志の推定精度が更に高くなる。
【００３４】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３５】
例えば、本実施の形態では３つの距離センサにより肩、首、腹部までの距離を別々に検出し、肩と首及び肩と腹部との相対速度を演算する構成としたが、肩及び肩とは別の上半身の部位を個別に推定する手段で構成してもよいし、肩と肩とは別の上半身の部位との相対速度や相対位置を直接検出又は推定する手段で構成してもよい。個別に推定する手段による構成としては、例えば、運転席の肩、首、腹部等の位置に加速度センサを埋め込み、加速度センサの各検出値から各移動速度を推定し、相対速度を演算する構成である。ちなみに、運転者は通常運転時には運転席にもたれ掛かっているので、運転席の前面側が沈んでいる。緊急制動の場合、運転者が身をのりだすと、運転席の前面側が沈んでいた状態から急に基の状態に戻り、加速度センサでは大きな加速度を検出することができる。相対速度や相対位置を直接検出又は推定する手段による構成としては、例えば、車室内の側面にカメラを設け、カメラで運転者の上半身を一定時間毎に撮像し、その一定時間毎の画像データを解析することにより相対速度や相対位置を演算する構成である。
【００３６】
また、本実施の形態ではアクセルペダルストロークセンサによりアクセル開度を直接検出する構成としたが、スロットルバルブの開度を検出するセンサからのスロットルバルブ開度によりアクセル開度を推定する構成や電気自動車の場合にはモータ指令値によりアクセル開度を推定する構成等の他の手段でもよい。
【００３７】
また、本実施の形態ではブレーキアクチュエータによってホイールシリンダの油圧を調整する構成としたが、マスタシリンダの油圧を調整する構成でもよいし、ブレーキペダルの踏み込み力を調整する構成でもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では相対速度によって緊急性を判定する構成としたが、相対位置で判定する構成でもよいし、相対速度と相対位置の両方で判定する構成でもよい。また、本実施の形態では肩と首との相対速度及び肩と腹部との相対速度の両方を判定相対速度と比較判定し、いずれか一方でも判定相対速度以上の場合には緊急制動処置を行う構成としたが、両方が判定相対速度以上の場合に緊急制動処置を行う構成としてもよいし、いずれか一方の相対速度のみを判定相対速度と比較判定する構成としてもよいし、あるいは、頭等の首や腹部以外の上半身の部位の相対速度で比較判定する構成としてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態では緊急制動処置としてブレーキペダルの操作量に基づいて通常より大きな制動力を発生させる構成としたが、自動で制動力を発生させる構成やブレーキアクチュエータが作動してから油圧が立ち上がるまでの遅れを補正するためにブレーキアクチュエータを通常より早めに作動させる構成等の他の緊急制動処置を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る制動制御装置の構成図である。
【図２】運転者を示す模式図である。
【図３】図１の制動制御装置における緊急制動処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１…制動制御装置、２…肩部距離センサ、３…首部距離センサ、４…腹部距離センサ、５…アクセルペダルストロークセンサ、６…ブレーキペダルストロークセンサ、７…ブレーキアクチュエータ、８…ブレーキＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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