JP2002004931A - 車両の警報発生装置 - Google Patents

車両の警報発生装置

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JP2002004931A JP2000192104A JP2000192104A JP2002004931A JP 2002004931 A JP2002004931 A JP 2002004931A JP 2000192104 A JP2000192104 A JP 2000192104A JP 2000192104 A JP2000192104 A JP 2000192104A JP 2002004931 A JP2002004931 A JP 2002004931A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面摩擦係数の高低にかかわらず、運転者に
対し適切なタイミングにて車両の安全マージンが減少し
ていることを認識させることができる車両の警報発生装
置を提供すること。 【解決手段】 車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、走行している路面摩擦係数を検出する路面摩擦
係数検出手段と、走行状態検出手段により検出された走
行状態に基づいて自車の使用路面摩擦係数を算出する使
用路面摩擦係数算出手段と、該路面摩擦係数検出手段に
より検出される路面の最大摩擦係数に対する自車の使用
路面摩擦係数の割合である路面摩擦係数利用率を算出す
る路面摩擦係数利用率算出手段と、算出された路面摩擦
係数利用率が設定値以上の場合、警報手段に対し警報を
発する指令を出力する警報発生制御手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転者に対し車両
の安全マージンが減少していることを認識させる車両の
警報発生装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両の警報発生装置としては、例
えば、特開平１１−３４６９６号公報や特開平１０−１
１９６７３号公報に記載のものが知られている。
【０００３】前者の公報には、車間距離制御の実行中
に、例えば、自車と先行車との間に他の車両が割り込む
場合等においては、自車が先行車に接近しすぎることに
なるため、このような場合、先行車への急接近を警告灯
の点滅や警告ブザー等により運転者に報知し、運転者に
よるブレーキ操作を促す技術が記載されている。
【０００４】また、後者の公報には、障害物情報及び自
車車両に基づいて障害物までの自車の予想到達時間を演
算し、時間概念の警報タイミング及び予測到達時間の関
係に基づいて、警報手段を作動させる技術が記載されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
公報に記載の車両の警報発生装置にあっては、先行車へ
の追突判断は、先行車追従型の車速制御装置により発生
可能な減速度に応じて設定され、例えば、０．２ｇ以上
の減速度を発生させることが必要な車間距離になった場
合には運転者に警告する装置となっている。
【０００６】つまり、先行車との車間距離や相対速度に
応じて警報を発生するだけで、走行している路面摩擦係
数は考慮されておらず、路面摩擦係数の低い路面を走行
中においても、路面摩擦係数が高い路面を走行中と同じ
タイミングで警報を発生させることになる。このタイミ
ングでの警報は、先行車への衝突回避の警報という点に
おいては効果的である。
【０００７】しかし、例えば、路面摩擦係数が１．０の
路面を走行時に０．１５ｇの減速度を発生する場合と路
面摩擦係数が３．０の路面で減速度を同じく０．１５ｇ
発生させる場合には、同じ０．１５ｇの減速度を発生さ
せることができ、かつ、０．２ｇ未満であることで警報
は発生しない状態となるが、実際には車両の安定性のマ
ージンが低摩擦係数路であるほど小さいというように異
なり、低摩擦係数路を走行している運転者にはこの車両
の安全マージンが減少していることを認識させることが
できないという問題点があった。
【０００８】また、後者の公報に記載の車両の警報発生
装置にあっては、前方障害物への予測到達時間に応じて
警報を発生するだけで、走行している路面摩擦係数は考
慮されていない。例えば、自車と先行車との車間距離が
同じで相対速度も同じである場合には、路面摩擦係数の
低い路面を走行中においても、路面摩擦係数が高い路面
を走行中においても、同じ予測到達時間となり、同じタ
イミングで警報を発生させることになる。
【０００９】よって、車両の安定性のマージンが小さい
低摩擦係数路走行時には、警報を発生するタイミングが
遅れ、低摩擦係数路を走行している運転者には車両の安
全マージンが減少していることを認識させることができ
ないという問題点があった。
【００１０】本発明は上述のような問題点に着目してな
されたもので、その目的とするところは、路面摩擦係数
の高低にかかわらず、運転者に対し適切なタイミングに
て車両の安全マージンが減少していることを認識させる
ことができる車両の警報発生装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、車両の走行状態を検出す
る走行状態検出手段と、走行している路面摩擦係数を検
出する路面摩擦係数検出手段と、前記走行状態検出手段
により検出された走行状態に基づいて自車の使用路面摩
擦係数を算出する使用路面摩擦係数算出手段と、該路面
摩擦係数検出手段により検出される路面の最大摩擦係数
に対する自車の使用路面摩擦係数の割合である路面摩擦
係数利用率を算出する路面摩擦係数利用率算出手段と、
算出された路面摩擦係数利用率が設定値以上の場合、警
報手段に対し警報を発する指令を出力する警報発生制御
手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明では、請求項１に記載
の車両の警報発生装置において、先行車との車間距離を
検出する前方検出手段と、少なくとも該前方検出手段に
より検出される車間距離に応じて自車の車速を制御する
車速制御手段と、該車速制御手段からの加減速指令に応
じて制駆動力を制御する制駆動力制御手段とを設け、前
記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段によ
り検出された走行状態及び前記制駆動力制御手段からの
制駆動力制御指令により、現在または制駆動力制御後の
使用路面摩擦係数を算出する手段としたことを特徴とす
る。
【００１３】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載の車両の警報発生装置において、前記路
面摩擦係数検出手段を、道路に設置された路面摩擦係数
計測装置により計測された路面摩擦係数情報を通信によ
り取得し、車両前方の路面摩擦係数を検出する手段とし
たことを特徴とする。
【００１４】請求項４記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載の車両の警報発生装置において、前記路
面摩擦係数検出手段を、自車の前方を走行する先行車か
ら路面摩擦係数情報を通信により取得し、車両前方の路
面摩擦係数を検出する手段としたことを特徴とする。
【００１５】請求項５記載の発明では、請求項２に記載
の車両の警報発生装置において、前記路面摩擦係数検出
手段を、車速制御中の加減速時の制駆動力及び各輪のス
リップ量に応じて路面摩擦係数を推定する手段としたこ
とを特徴とする。
【００１６】請求項６記載の発明では、請求項１に記載
の車両の警報発生装置において、前記走行状態検出手段
を、前後加速度及び横加速度を検出する手段とし、前記
使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段により
検出される前後加速度及び横加速度に基づいて自車の使
用路面摩擦係数を算出する手段としたことを特徴とす
る。
【００１７】請求項７記載の発明では、請求項２に記載
の車両の警報発生装置において、前記走行状態検出手段
を、前後加速度及び横加速度を検出する手段とし、前記
使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段により
検出される前後加速度及び横加速度と、車速制御中の加
減速時の制駆動力制御指令値から推測される今後発生が
予測される前後加速度及び横加速度の変化量に基づいて
自車の使用路面摩擦係数を算出する手段としたことを特
徴とする。
【００１８】請求項８記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載の車両の警報発生装置において、前記走
行状態検出手段を、各輪の前後力及び横力を推定する手
段とし、前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検
出手段により検出される各輪の前後力及び横力の推定値
により各輪毎に使用路面摩擦係数を算出する手段とし、
前記路面摩擦係数利用率算出手段を、路面摩擦係数検出
手段により検出される路面の最大摩擦係数に対する全輪
の使用路面摩擦係数平均値の割合により路面摩擦係数利
用率を算出する手段としたことを特徴とする。
【００１９】請求項９記載の発明では、請求項１または
請求項２に記載の車両の警報発生装置において、前記走
行状態検出手段を、各輪の前後力及び横力を推定する手
段とし、前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検
出手段により検出される各輪の前後力及び横力の推定値
により各輪毎に使用路面摩擦係数を算出する手段とし、
前記路面摩擦係数利用率算出手段を、路面摩擦係数検出
手段により検出される路面の最大摩擦係数に対する使用
路面摩擦係数の前輪平均値と使用路面摩擦係数の後輪平
均値の割合によりそれぞれ路面摩擦係数利用率を算出す
る手段とし、前記警報発生制御手段を、算出された前輪
平均値による路面摩擦係数利用率と後輪平均値による路
面摩擦係数利用率のうちいずれか一方が設定値以上の場
合、警報手段に対し警報を発する指令を出力する手段と
したことを特徴とする。
【００２０】請求項１０記載の発明では、請求項２に記
載の車両の警報発生装置において、前記警報発生制御手
段を、路面摩擦係数利用率が設定値以上になった場合、
前記前方検出手段により検出される車間距離が設定値以
下になった場合、先行車との相対速度が設定値以上にな
った場合、のいずれかの条件が成立した場合に警報手段
に対し警報を発する指令を出力する手段としたことを特
徴とする。
【００２１】
【発明の作用および効果】請求項１記載の発明にあって
は、走行状態検出手段において、車両の走行状態が検出
され、路面摩擦係数検出手段において、走行している路
面摩擦係数が検出され、使用路面摩擦係数算出手段にお
いて、走行状態検出手段により検出された走行状態に基
づいて自車の使用路面摩擦係数が算出される。そして、
路面摩擦係数利用率算出手段において、路面摩擦係数検
出手段により検出される路面の最大摩擦係数に対する自
車の使用路面摩擦係数の割合である路面摩擦係数利用率
が算出され、警報発生制御手段において、算出された路
面摩擦係数利用率が設定値以上の場合、警報手段に対し
警報を発する指令が出力される。
【００２２】すなわち、路面摩擦係数検出手段により検
出される路面の最大摩擦係数は、走行路面が高摩擦係数
路か低摩擦係数路かによって大きく異なる。これに対
し、自車の使用路面摩擦係数は、走行状態が同じ状態で
あれば同じ値となる。つまり、同じ走行状態であれば、
路面の最大摩擦係数に対する使用路面摩擦係数の割合で
ある路面摩擦係数利用率は、最大摩擦係数が小さい低摩
擦係数路であるほど高くなり、低摩擦係数路走行中の場
合には早期に路面摩擦係数利用率が設定値以上となり警
報が発せられるのに対し、高摩擦係数路走行中の場合に
は遅れて警報が発せられたり、路面摩擦係数利用率が設
定値以上とはならない場合は警報が発せられないという
ことになる。
【００２３】よって、路面摩擦係数の高低にかかわら
ず、運転者に対し適切なタイミングにて車両の安全マー
ジンが減少していることを認識させることができる。
【００２４】加えて、検出される走行状態により使用路
面摩擦係数を求めるようにしているため、車両に何らか
のシャシ制御装置が搭載されている必要が無く、カーブ
での吸旋回走行時や低摩擦係数路の緩制動時等において
も警報を発することができる。
【００２５】請求項２記載の発明にあっては、前方検出
手段において、先行車との車間距離が検出され、車速制
御手段において、少なくとも前方検出手段により検出さ
れる車間距離に応じて自車の車速が制御され、制駆動力
制御手段において、車速制御手段からの加減速指令に応
じて制駆動力が制御される。そして、使用路面摩擦係数
算出手段において、走行状態検出手段により検出された
走行状態及び前記制駆動力制御手段からの制駆動力制御
指令により、現在または制駆動力制御後の使用路面摩擦
係数が算出される。
【００２６】すなわち、先行車との車間距離に応じて制
駆動力を制御することで車速を制御する車速制御手段が
搭載されていることを前提とし、路面摩擦係数利用率に
応じて警報が発生されることになる。
【００２７】例えば、路面摩擦係数利用率５０％以上で
警報を発するとし、先行車との車間距離や相対速度によ
り算出した制動力により、車両が減速した場合を例にと
ると、路面摩擦係数が１．０の路面走行時に０．１５ｇ
の減速度を発生する場合には、路面摩擦係数利用率は１
５％であり警報は発生しないが、路面摩擦係数が０．３
の路面で減速度を同じく０．１５ｇ発生させる場合は、
路面摩擦係数利用率が５０％となり警報を発生させる。
【００２８】よって、先行車との車間距離に応じて制駆
動力を制御することで車速を制御する車速制御手段が搭
載されている車両において、同じ減速度を発生させるこ
とができる場合でも車両の安定性のマージンが小さい低
摩擦係数路走行時にのみ運転者に対し車両の安全マージ
ンが減少していることを認識させることができる。
【００２９】請求項３記載の発明にあっては、路面摩擦
係数検出手段において、道路に設置された路面摩擦係数
計測装置により計測された路面摩擦係数情報が通信によ
り取得され、取得情報に基づいて車両前方の路面摩擦係
数が検出される。
【００３０】すなわち、路面摩擦係数情報として、道路
に設置された路面摩擦係数計測装置（以下、インフラと
いう。）により計測された精度の高い路面摩擦係数情報
が得られる。
【００３１】よって、インフラとの通信により、路面摩
擦係数利用率を求める際の基準値となる路面の最大摩擦
係数を高い精度で得ることができる。
【００３２】請求項４記載の発明にあっては、路面摩擦
係数検出手段において、自車の前方を走行する先行車か
ら路面摩擦係数情報が通信により取得され、取得情報に
基づいて車両前方の路面摩擦係数が検出される。
【００３３】すなわち、路面摩擦係数情報として、路面
巡視センサ等を取り付けた先行車が得た情報を車両間の
通信により取り込むことで、自車のみでの検出に比べ精
度の高い路面摩擦係数情報が得られる。
【００３４】よって、車両間の通信により、路面摩擦係
数利用率を求める際の基準値となる路面の最大摩擦係数
を高い精度で得ることができる。
【００３５】請求項５記載の発明にあっては、路面摩擦
係数検出手段において、車速制御中の加減速時の制駆動
力及び各輪のスリップ量に応じて路面摩擦係数が推定さ
れる。
【００３６】すなわち、低摩擦係数路では、車速制御中
は制駆動力を付与しても思い通りに加減速しなく、各輪
のスリップ量も大きくなるのに対し、高摩擦係数路で
は、同じ制駆動力を付与したら思い通りの加減速が得ら
れるし、各輪のスリップ量も小さい。この関係を利用
し、車速制御中の加減速時の制駆動力及び各輪のスリッ
プ量により路面摩擦係数を推定することができる。
【００３７】よって、自車のみの自律推定により、路面
摩擦係数利用率を求める際の基準値となる路面の最大摩
擦係数を高い精度で得ることができる。
【００３８】請求項６記載の発明にあっては、走行状態
検出手段において、前後加速度及び横加速度が検出さ
れ、使用路面摩擦係数算出手段において、走行状態検出
手段により検出される前後加速度及び横加速度に基づい
て自車の使用路面摩擦係数が算出される。
【００３９】すなわち、走行中に車両が使用している路
面摩擦力は、全輪で発生している前後力と横力の合力と
みなすことができる。
【００４０】よって、前後力に代え前後加速度を用い、
横力に代え横加速度を用い、これらの合成値を求めるこ
とで使用路面摩擦係数を精度良く算出ことができる。
【００４１】請求項７記載の発明にあっては、走行状態
検出手段において、前後加速度及び横加速度が検出さ
れ、使用路面摩擦係数算出手段において、走行状態検出
手段により検出される前後加速度及び横加速度と、車速
制御中の加減速時の制駆動力制御指令値から推測される
今後発生が予測される前後加速度及び横加速度の変化量
に基づいて自車の使用路面摩擦係数が算出される。
【００４２】すなわち、実際の発生している前後加速度
及び横加速度により使用路面摩擦係数を算出すると、そ
の後、前後加速度及び横加速度が大きくなる変化をする
場合、警報を発するタイミングが遅れる場合がある。
【００４３】これに対し、検出される実際の前後加速度
及び横加速度と、今後発生が予測される前後加速度及び
横加速度を用いることで、車両の安全マージンがどのよ
うに変化するかを事前に知ることができるというメリッ
トがあり、例えば、セレクトハイにより選択された情報
を用いて自車の使用路面摩擦係数を算出することによ
り、前後加速度及び横加速度が大きくなる変化をする場
合、遅れなく応答良く警報を発することができる。
【００４４】請求項８記載の発明にあっては、走行状態
検出手段において、各輪の前後力及び横力が推定され、
使用路面摩擦係数算出手段において、走行状態検出手段
により検出される各輪の前後力及び横力の推定値により
各輪毎に使用路面摩擦係数が算出され、路面摩擦係数利
用率算出手段において、路面摩擦係数検出手段により検
出される路面の最大摩擦係数に対する全輪の使用路面摩
擦係数平均値の割合により路面摩擦係数利用率が算出さ
れる。
【００４５】例えば、スプリットμ路走行時等のよう
に、全輪が同様に路面グリップを失うようなことがない
場合、全輪のうち使用路面摩擦係数のセレクトハイによ
り路面摩擦係数利用率を算出すると、１輪や２輪だけが
スリップするような時期尚早のタイミングにて警報が発
せられることになり、また、全輪のうち使用路面摩擦係
数のセレクトローにより路面摩擦係数利用率を算出する
と、前輪が共に高いスリップ状態に陥った遅れたタイミ
ングにて警報を発せられることになる。
【００４６】これに対し、全輪の使用路面摩擦係数の平
均値を用いて路面摩擦係数利用率を算出しているため、
全輪による路面グリップ状況が一定、つまり、車両の安
全マージンが一定の適切なタイミングにて警報を発する
ことができる。
【００４７】請求項９記載の発明にあっては、走行状態
検出手段において、各輪の前後力及び横力が推定され、
使用路面摩擦係数算出手段において、走行状態検出手段
により検出される各輪の前後力及び横力の推定値により
各輪毎に使用路面摩擦係数が算出され、路面摩擦係数利
用率算出手段において、路面摩擦係数検出手段により検
出される路面の最大摩擦係数に対する使用路面摩擦係数
の前輪平均値と使用路面摩擦係数の後輪平均値の割合に
よりそれぞれ路面摩擦係数利用率が算出され、警報発生
制御手段において、算出された前輪平均値による路面摩
擦係数利用率と後輪平均値による路面摩擦係数利用率の
うちいずれか一方が設定値以上の場合、警報手段に対し
警報を発する指令が出力される。
【００４８】すなわち、前輪駆動車の場合、前輪側の使
用路面摩擦係数が大きくなり、また、後輪駆動車の場
合、後輪側の使用路面摩擦係数が大きくなる。
【００４９】よって、前輪平均値による路面摩擦係数利
用率と後輪平均値による路面摩擦係数利用率のうちいず
れか一方が設定値以上の場合、警報手段に対し警報を発
することで、前輪駆動車や後輪駆動車にかかわらず、安
全性を重視した早期タイミングにて警報を発することが
できる。
【００５０】請求項１０記載の発明にあっては、警報発
生制御手段において、路面摩擦係数利用率が設定値以上
になった場合、前方検出手段により検出される車間距離
が設定値以下になった場合、先行車との相対速度が設定
値以上になった場合、のいずれかの条件が成立した場合
に警報手段に対し警報を発する指令が出力される。
【００５１】すなわち、先行車のとの車間距離を保ちな
がら制駆動力が制御される装置を搭載した車両におい
て、路面摩擦係数利用率以外に、先行車と近づき過ぎて
いる場合や先行車との相対速度が大きくなり過ぎている
場合にも運転者に認知させる必要がある。
【００５２】そこで、３つの条件のうち、いずれか１つ
の条件が成立すれば、警報を発するようにすることで、
車両の安全マージンが減少している場合、前方車との車
間距離が近過ぎる場合、前方車との相対速度が大き過ぎ
る場合、のいずれの場合においても、そのことを運転者
に認識させることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１，２，３，６，７，１０に記載の発明に対応す
る車両の警報発生装置である。まず、構成を説明する。
【００５４】図１は実施の形態１における車両の警報発
生装置が適用された後輪駆動車（ＡＴ車、コンベンショ
ナルディファレンシャル装着車）を示す全体システム図
で、制動装置は前後輪とも左右の制動力（制動液圧）を
独立に制御できる制動装置を想定している。
【００５５】図中１はブレーキペダル、２はブースタ
ー、３はマスタシリンダ、４はリザーバである。１０，
２０は左右前輪、３０，４０は左右後輪をそれぞれ示
す。各車輪は、各々、ブレーキディスク１１，２１，３
１，４１と、液圧の供給によりブレーキディスク１１，
２１，３１，４１を摩擦挟持して各輪毎にブレーキ力
（制動力）を与えるホイールシリンダ１２，２２，３
２，４２とを備え、これらブレーキユニットの各ホイー
ルシリンダ１２，２２，３２，４２に圧力制御ユニット
５から液圧を供給されるとき、各車輪１０，２０，３
０，４０は個々に制動される。圧力制御ユニット５は、
前後左右の各液圧供給系（各チャンネル）個々にアクチ
ュエータを含んで構成される。アクチュエータとして
は、各ホイールシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可
能なように比例ソレノイド弁を使用している。
【００５６】前記圧力制御ユニット５は、制駆動力コン
トローラ５０からの入力信号によりマスタシリンダ３か
らの油圧を調節し、各輪のホイールシリンダ１２，２
２，３２，４２へ供給する制動液圧を制御する。また、
制駆動力コントローラ５０は、エンジン６の燃料噴射量
を制御するエンジン制御と、スロットル制御装置７によ
りスロットル開度を制御するスロットル制御と、変速機
８を制御する変速機制御を行うことにより、駆動輪の駆
動トルクを制御する駆動トルク制御コントローラ６０を
介して、駆動トルクを制御する。
【００５７】前記制駆動力制御コントローラ５０には、
車両の前後加速度Xgと横加速度Ygを検出する加速度セン
サ５２からの信号、各車輪１０，２０，３０，４０に設
置され、車輪速Vwiを検知する車輪速センサ１３，２
３，３３，４３からの信号、運転者が設定車速Vcを設定
するためのスイッチ５３の信号等、がそれぞれ入力され
る。また、ブレーキペダル１の操作量を検知するため、
マスタシリンダ液圧Pmを検知するマスタシリンダ液圧セ
ンサ５５からの信号や、アクセルペダルの操作量を検出
するため、アクセル開度Accを検知するアクセル開度セ
ンサ５６からの信号も入力される。さらに、駆動トルク
制御コントローラ６０からは、車輪軸上での駆動トルク
Twも入力される。
【００５８】また、先行車検知用の外界認識センサとし
て、ミリ波レーダーコントローラ５１（前方検出手段に
相当）を搭載しており、ミリ波レーダーで検知した先行
車までの距離Lxを制駆動力制御コントローラ５０に出力
する。
【００５９】そして、道路に設置された路面状態検知装
置、つまり、インフラから路車間通信にて送られてくる
路面摩擦係数μ、および、その路面摩擦係数μとなる位
置Xmが受信機５７で受信された後、制駆動力制御コント
ローラ５０に入力される。ここで、インフラから送られ
てくる路面摩擦係数μは、０．１から１．０までの０．
１単位のデータであるとする。また、図４に示すよう
に、車両の現在位置Xcarを推定可能な情報として、基準
位置Xb（位置情報が取得できるようなレーンマーカー等
から）も同時にインフラから取得する。
【００６０】また、先行車への追突の可能性がある場合
や車両の安全マージンが小さくなったことを運転者に認
識させるための警報ブザー５４が車室内に設置されてお
り、制駆動力制御コントローラ５０からの出力に応じて
警報を発する。
【００６１】次に、作用を説明する。
【００６２】［警報発生処理］図２は実施の形態１の制
駆動力制御コントローラ５０により実行される制御プロ
グラムの一例のフローチャートである。この処理は図示
しないオペレーティングシステムで一定の時間後との定
時割り込み遂行される。
【００６３】まず、ステップＳ１００では、前記各セン
サ類１３，２３，３３，４３，５１，５２，５３，５
５，５６，５７及び駆動トルク制御コントローラ６０か
らの各種データが読み込まれる。
【００６４】車輪速センサ１３，２３，３３，４３から
は各車輪速Vwi（ｉ＝１〜４）を、加速度センサ５２
（走行状態検出手段に相当）からは前後加速度Xgと横加
速度Yg、アクセル開度センサ５６からはアクセル開度Ac
c、マスタシリンダ液圧センサ５５からはマスタシリン
ダ液圧Pmを、さらに、スイッチ５３からは設定車速Vc
を、路車間通信用受信機５７からは路面摩擦係数μi及
び位置Xmi（ｉは複数個であることを示す。路面摩擦係
数μiは位置Xmの関数、 μi＝ｆ（Xmi） …(1) としてメモリ上に格納されるものとする。図４参照）と
基準位置Xbを、それぞれ読み込む。また、駆動トルク制
御コントローラ６０からは、駆動トルクTw、先行車との
車間距離Lxをそれぞれ読み込む。
【００６５】続くステップＳ１０１では、自車の車速Ｖ
を算出する。本実施の形態１では、通常走行時は各輪の
車輪速Vwiより次式に従って前輪車輪速の平均で車速Ｖ
を算出する。
【００６６】 Ｖ＝（Vw1＋Vw2）／２ …(2) また、ＡＢＳ制御等が作動している場合は、ＡＢＳ装置
内で推定された推定車体速を用いるようにする。
【００６７】続くステップＳ１０２では、先行車との相
対速度dLxの推定を行う。本実施の形態１では、先行車
との車間距離Lxにより、次式に従い相対速度dLxを算出
する。
【００６８】 dLx ＝k1・（Lx(n) −Lx(n-1)）／△Ｔ …(3) ここで、△Ｔは演算周期、k1は換算定数、ｎは演算タイ
ミングを示す。
【００６９】続くステップＳ１０３では、先行車との目
標車間距離Lcの算出を行う。本実施の形態１では、次式
に従い、車速Ｖにより目標車間距離Lcを算出する。
【００７０】 Lc＝Kv1・Ｖ＋Kv2 …(4) ここで、Kv1、Kv2は制御定数である。
【００７１】本実施の形態１では、単純に車速Ｖに従っ
て、目標車間距離Lcを算出したが、スイッチでの運転者
による車間距離の設定を可能としても良い。例えば、運
転者により長、中、短の三段階に設定可能として、それ
に応じて(4)式の制御定数を変更し、目標車間距離Lcを
変更可能とする。
【００７２】続くステップＳ１０４では、自車の現在地
での路面摩擦係数μｘを算出する（路面摩擦係数検出手
段に相当）。
【００７３】本実施の形態１では、インフラにより路車
間通信により取得した路面摩擦係数μiと位置Xmiの関数
である、(1)式のμi＝ｆ（Xmi）に基づき、自車の現在
位置での路面摩擦係数μｘを下記の通り算出する。
【００７４】まず、自車位置Xcarを最新の基準位置Xbと
自車の車速Ｖの積分により算出する。
【００７５】 Xcar＝Xb＋∫Ｖdt（基準位置通過時から現在までの積分） …(5) 次に、(1)式を基に次式に示すように自車位置Xcarでの
基準路面摩擦係数μxoを算出する。
【００７６】 μxo＝ｆ（Xcar） …(6) ここで、路面摩擦係数μiはインフラ設置の間隔に応じ
て変動するため、自車位置Xcarに対して不連続になるの
で、(6)式で求めたμxoに対して一次遅れフィルタをか
けることで路面摩擦係数μｘとして算出する。
【００７７】続くステップＳ１０５では、運転者が設定
した設定車速Vc、車間距離Lx、目標車間距離Lc、相対速
度dLxより目標車速Vsを算出する。本実施の形態１で
は、次式に従って目標車速Vsを算出する。
【００７８】 Vs＝Min（Vc，K1p・(Lx−Lc)＋K1d・dLx＋Ｖ） …(7) ここで、K1p、K1dは制御ゲインである。Min(a,b)はa,b
の最小値をとる関数。なお、(Lx−Lc)＜０は車間距離が
狭いことを示し、dLxは先行車との接近によりマイナス
となる。
【００７９】続くステップＳ１０６では、目標加速度Xg
sを算出する。本実施の形態１では、次式に従って自車
の車速Ｖ、目標車速Vsにより算出する（加速側＋）。
【００８０】 Xgs＝Kp・ε＋Ki・∫εdt＋Kd・dε／dt …(8) ε＝Vs−Ｖ …(9) ここで、Kp，Ki，Kdは、制御ゲインである。なお、ステ
ップＳ１０５及びステップＳ１０６は、車速制御手段に
相当する。
【００８１】続くステップＳ１０７では、目標制動液圧
Pwsiを算出する。本実施の形態１では、目標加速度Xg
s、マスタシリンダ液圧Pm、ブレーキ諸元に応じて次式
に従って目標制動液圧Pwsiを変更する。
【００８２】 1)Xgs＜０の場合 Pwsi＝Max（Kxi＊Xgs，Kb＊Pm） …(10) 2)Xgs≧０の場合 Pwsi＝Max（０，Kb＊Pm） …(11) ここで、Kxi、Kbはブレーキ諸元（各輪のパッドμ、W/C
面積、ロータ有効径、タイヤ有効径）より求まる係数で
ある。Max(a,b)はa,bの最大値をとる関数。
【００８３】続くステップＳ１０８では、目標駆動力ト
ルクTesを算出する。本実施の形態１では、駆動系諸元
に応じて次式に従って目標駆動トルクTesを変更する。
【００８４】 1)Xgs＜０の場合 Tes＝Max（０，Ka＊Acc） …(12) 2)Xgs≧０の場合 Tes＝Max（Kt＊Xgs，Ka＊Acc） …(13) ここで、Ka、Ktは駆動系諸元（ギア慣性、ギア比、伝達
効率、エンジン特性等）より求まる変数である。また、
ここでは、エンジンブレーキ制御等は考慮しないものと
する。なお、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８
は、制駆動力制御手段に相当する。
【００８５】続くステップＳ１０９では、現在の走行中
の車両が使用している路面摩擦力（全輪で発生している
前後力、横力の合力）である使用路面摩擦係数μcarを
算出する（使用路面摩擦係数算出手段に相当）。本実施
の形態１では、発生している前後加速度Xg及び横加速度
Yg及び目標加速度Xgsに応じて次式に従って使用路面摩
擦係数μcarを算出する。
【００８６】 μcar＝√（Xgh２＋Yg２） …(14) ここで、Xgh波前後加速度補正値であり、次式で表され
る。
【００８７】 Xgh＝Max（|Xg|、|Xgs|） …(15) このように、実際に発生している前後加速度Xgと目標加
速度Xgsの大きな方を使用することにより、制御により
実際に加減速が発生する直前の車両の安全マージンがど
のように変化するかが事前に分かっているメリットを発
揮できる。
【００８８】続くステップＳ１１０では、ステップＳ１
０４にて算出した路面摩擦係数μｘと、ステップＳ１０
９にて算出した使用路面摩擦係数μcarにより、路面摩
擦係数利用率Ｒμを算出する（路面摩擦係数利用率算出
手段に相当）。本実施の形態１では、次式に従って算出
する。
【００８９】 Ｒμ＝μcar／μｘ …(16) 続くステップＳ１１１では、警報を発生するか否かの判
断を行う。本実施の形態１では、２種類の情報により警
報を発生するか否かの判断を行うことにする。１つ目
は、従来通りの先行車への追突の可能性によるものであ
り、制動力制御装置の能力や減速時の運転者への影響を
考慮して設定される加速度しきい値Xgk1（例えば、−
０．２ｇ）と目標加速度Xgsの比較に応じて、 Xgk1＞Xgs …(17) の場合には、警報発生フラグＦonをＯＮする。
【００９０】２つ目は、路面摩擦係数利用率Ｒμに応じ
て、利用率が高い場合は、車両の安全マージンが小さい
と判断して、しきい値Ｒμk（例えば、０．５）と路面
摩擦係数利用率Ｒμの比較に応じて、 Ｒμk≦Ｒμ …(18) の場合には、警報発生フラグＦonをＯＮする。
【００９１】一方、(17)式、(18)式を共に満たさない場
合は、警報発生フラグＦonをＯＦＦする。
【００９２】続くステップＳ１１２では、上記目標制動
液圧Pwsi及び目標駆動トルクTesに応じて、圧力制御ユ
ニット５及び駆動トルク制御コントローラ６０に駆動信
号を出力する。また、ステップＳ１１１で判断した警報
発生フラグＦonがＯＮの場合には、先行車への追突の可
能性があることや車両の安全マージンが小さくなったこ
とを運転者に認識させるためにブザー音を発生させる。
なお、ステップＳ１１及びステップＳ１１２は、警報発
生制御手段に相当する。
【００９３】［警報発生作用］例えば、図３の（１）に
示す高μ路面での追従制御時について説明する。
【００９４】まず、に示すように先行車も自車も車速
Ｖ１での定速走行状態から、やに示すように先行車
も自車も減速走行すると、高μ路走行であることで路面
摩擦係数利用率Ｒμはいずれもしきい値Ｒμk未満であ
る。そして、減速側の目標加速度（以下、目標減速度と
いう）Xgsが減速側の加速度しきい値（以下、減速度し
きい値という）Xgk以上であるの場合は、図２のステ
ップＳ１１１にて警報発生フラグＦonがＯＦＦとされ、
警報の発生は無いが、目標減速度Xgsが減速度しきい値X
gk1未満であるの場合は、図２のステップＳ１１１に
て警報発生フラグＦonがＯＮとされ、警報が発生する。
【００９５】次に、図３の（２）に示す低μ路面での追
従制御時について説明する。
【００９６】まず、’に示すように先行車も自車も車
速Ｖ１での定速走行状態から、’や’に示すように
先行車も自車も減速走行すると、低μ路走行であること
で目標減速度Xgsはいずれも減速度しきい値Xgk1以上で
ある。そして、路面摩擦係数利用率Ｒμがしきい値Ｒμ
k未満である’の場合は、図２のステップＳ１１１に
て警報発生フラグＦonがＯＦＦとされ、警報の発生は無
いが、路面摩擦係数利用率Ｒμがしきい値Ｒμk以上で
ある’の場合は、図２のステップＳ１１１にて警報発
生フラグＦonがＯＮとされ、警報が発生する。
【００９７】すなわち、（２）のように、前方の路面摩
擦係数が小さい場合には、路面摩擦係数利用率Ｒμに応
じて警報を発することで、制御により発生させる減速度
が大きくない場合でも、車両の安全マージンが低下した
ことを運転者に認識させることができる。
【００９８】また、従来の先行車への追突の可能性に応
じた警報はそのまま使用するので、例えば、（１）のよ
うに、高μ路面を車速制御により走行する場合は、路面
摩擦係数利用率Ｒμが大きくなることは少ないので、従
来の減速度による警報が主になるものと考えられる。
【００９９】（他の実施の形態）実施の形態１では、い
わゆる先行車との車間距離基づいて車速を制御する部
分に(7)〜(13)式に示す制御式を用いたが、単なるフィ
ードバック制御だけでなく、自動車技術会誌１９９９．
１１月号（Ｐ９８〜１０３、「車間自動制御システムの
開発」、飯島他）に示されるような、フィードフォワー
ド＋フィードバック制御を用いる等としても良い。つま
り、本発明は、路面摩擦係数利用率に応じた警報発生に
関するものであり、車間距離の制御部分については、各
種の制御則が適用可能である。
【０１００】実施の形態１では、車間距離維持制御付き
車速制御を前提として、路面摩擦係数利用率に応じて警
報を発する例を示したが、本発明が適用される車両には
このようなシャシ制御装置が搭載されていない車両にも
適用できるし（請求項１）、また、他のシャシ制御装置
が搭載されている車両にも適用することができる。
【０１０１】すなわち、走行状態により使用路面摩擦係
数を算出し、これと検出された路面摩擦係数により路面
摩擦係数利用率を求め、それに応じて警報を発生する。
この場合、特にシャシ制御は特定されず、例えば、前後
加速度や横加速度に目標値を設定するシステムの場合
は、図２のフローチャートのステップＳ１０９に対応す
る部分で、目標加速度Xgs（またはYgs）を使用し、前後
加速度や横加速度に目標値を設定しないシステムの場合
は、目標加速度Xgsが無いので、常に前後加速度Xgを使
用するようになるだけである。
【０１０２】実施の形態１では、道路に設置されたイン
フラにより計測された路面摩擦係数情報が通信により取
得され、取得情報に基づいて車両前方の路面摩擦係数を
検出する例を示したが、例えば、特開平１１−３３４５
５５号公報に開示されるように、走行状態から求めるよ
うにしても良いし、車速制御中の加減速時の制駆動力及
び各輪のスリップ量に応じて路面摩擦係数を推定しても
良い（請求項５）。
【０１０３】さらに、自車の前方を走行する先行車から
路面摩擦係数情報を通信により取得し、取得情報に基づ
いて車両前方の路面摩擦係数を検出するようにしても良
い。
【０１０４】実施の形態１では、前後加速度と横加速度
により使用路面摩擦係数を算出する例を示したが、走行
状態検出手段において、各輪の前後力及び横力を推定
し、この推定値により各輪毎に使用路面摩擦係数を算出
するようにしても良い。
【０１０５】この場合、路面摩擦係数利用率は、路面の
最大摩擦係数に対する全輪の使用路面摩擦係数平均値の
割合により算出しても、路面の最大摩擦係数に対する使
用路面摩擦係数の前輪平均値と使用路面摩擦係数の後輪
平均値の割合によりそれぞれ路面摩擦係数利用率を算出
しても良い。
【０１０６】実施の形態１では、警報の発生条件とし
て、路面摩擦係数利用率がしきい値以上になった場合
と、目標加速度が加速度しきい値未満となった場合の例
を示したが、例えば、これらの条件以外に、車間距離が
設定値以下になった場合や、先行車との相対速度が設定
値以上になった場合を用いても良く、これらの条件のい
ずれかの条件が成立した場合に警報を発するようにして
も良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における車両の警報発生装置が適
用された後輪駆動車を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態１における制駆動力制御コントロー
ラ５０により実行される制御プログラムの一例のフロー
チャートである。
【図３】実施の形態１の警報発生装置が適用された車両
で追従制御を行う場合、高μ路走行時と低μ路走行時で
の警報発生作用説明図である。
【図４】実施の形態１に用いたインフラから通信により
取得される車両位置情報と路面摩擦係数情報の一例を示
す図である。
【符号の説明】
１ ブレーキペダル ２ ブースター ３ マスタシリンダ ４ リザーバ ５ 圧力制御ユニット ６ エンジン ７ スロットル制御装置 ８ 変速機 １０，２０ 左右前輪 ３０，４０ 左右後輪 １１，２１，３１，４１ ブレーキディスク １２，２２，３２，４２ ホイールシリンダ １３，２３，３３，４３ 車輪速センサ ５０ 制駆動力コントローラ ５１ ミリ波レーダーコントローラ（前方検出手段） ５２ 前後／左右加速度センサ ５３ 車速設定スイッチ ５４ 警報ブザー ５５ マスタシリンダ液圧センサ ５６ アクセル開度センサ ５７ 受信機 ６０ 駆動トルク制御コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８Ｂ ６２８Ｆ Ｂ６０Ｔ 8/58 Ｂ６０Ｔ 8/58 Ｈ Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｇ０８Ｂ 21/00 Ｕ Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ Ｆターム(参考） 3D046 BB18 BB23 GG02 HH00 HH20 HH23 HH25 HH26 HH36 HH46 JJ06 MM08 3G084 BA11 BA33 CA06 DA04 DA28 EA08 EA11 EB06 EB13 FA04 FA05 FA06 5C086 AA54 BA22 CA21 CB27 DA02 DA08 DA40 EA45 FA02 5H180 AA01 LL04 LL06 LL16

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の走行状態を検出する走行状態検出
    手段と、 走行している路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数検出
    手段と、 前記走行状態検出手段により検出された走行状態に基づ
    いて自車の使用路面摩擦係数を算出する使用路面摩擦係
    数算出手段と、 該路面摩擦係数検出手段により検出される路面の最大摩
    擦係数に対する自車の使用路面摩擦係数の割合である路
    面摩擦係数利用率を算出する路面摩擦係数利用率算出手
    段と、 算出された路面摩擦係数利用率が設定値以上の場合、警
    報手段に対し警報を発する指令を出力する警報発生制御
    手段と、 を備えていることを特徴とする車両の警報発生装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両の警報発生装置に
    おいて、 先行車との車間距離を検出する前方検出手段と、 少なくとも該前方検出手段により検出される車間距離に
    応じて自車の車速を制御する車速制御手段と、 該車速制御手段からの加減速指令に応じて制駆動力を制
    御する制駆動力制御手段とを設け、 前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段に
    より検出された走行状態及び前記制駆動力制御手段から
    の制駆動力制御指令により、現在または制駆動力制御後
    の使用路面摩擦係数を算出する手段としたことを特徴と
    する車両の警報発生装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の車両の
    警報発生装置において、 前記路面摩擦係数検出手段を、道路に設置された路面摩
    擦係数計測装置により計測された路面摩擦係数情報を通
    信により取得し、車両前方の路面摩擦係数を検出する手
    段としたことを特徴とする車両の警報発生装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の車両の
    警報発生装置において、 前記路面摩擦係数検出手段を、自車の前方を走行する先
    行車から路面摩擦係数情報を通信により取得し、車両前
    方の路面摩擦係数を検出する手段としたことを特徴とす
    る車両の警報発生装置。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の車両の警報発生装置に
    おいて、 前記路面摩擦係数検出手段を、車速制御中の加減速時の
    制駆動力及び各輪のスリップ量に応じて路面摩擦係数を
    推定する手段としたことを特徴とする車両の警報発生装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の車両の警報発生装置に
    おいて、 前記走行状態検出手段を、前後加速度及び横加速度を検
    出する手段とし、 前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段に
    より検出される前後加速度及び横加速度に基づいて自車
    の使用路面摩擦係数を算出する手段としたことを特徴と
    する車両の警報発生装置。
  7. 【請求項７】 請求項２に記載の車両の警報発生装置に
    おいて、 前記走行状態検出手段を、前後加速度及び横加速度を検
    出する手段とし、 前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段に
    より検出される前後加速度及び横加速度と、車速制御中
    の加減速時の制駆動力制御指令値から推測される今後発
    生が予測される前後加速度及び横加速度の変化量に基づ
    いて自車の使用路面摩擦係数を算出する手段としたこと
    を特徴とする車両の警報発生装置。
  8. 【請求項８】 請求項１または請求項２に記載の車両の
    警報発生装置において、 前記走行状態検出手段を、各輪の前後力及び横力を推定
    する手段とし、 前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段に
    より検出される各輪の前後力及び横力の推定値により各
    輪毎に使用路面摩擦係数を算出する手段とし、 前記路面摩擦係数利用率算出手段を、路面摩擦係数検出
    手段により検出される路面の最大摩擦係数に対する全輪
    の使用路面摩擦係数平均値の割合により路面摩擦係数利
    用率を算出する手段としたことを特徴とする車両の警報
    発生装置。
  9. 【請求項９】 請求項１または請求項２に記載の車両の
    警報発生装置において、 前記走行状態検出手段を、各輪の前後力及び横力を推定
    する手段とし、 前記使用路面摩擦係数算出手段を、走行状態検出手段に
    より検出される各輪の前後力及び横力の推定値により各
    輪毎に使用路面摩擦係数を算出する手段とし、 前記路面摩擦係数利用率算出手段を、路面摩擦係数検出
    手段により検出される路面の最大摩擦係数に対する使用
    路面摩擦係数の前輪平均値と使用路面摩擦係数の後輪平
    均値の割合によりそれぞれ路面摩擦係数利用率を算出す
    る手段とし、 前記警報発生制御手段を、算出された前輪平均値による
    路面摩擦係数利用率と後輪平均値による路面摩擦係数利
    用率のうちいずれか一方が設定値以上の場合、警報手段
    に対し警報を発する指令を出力する手段としたことを特
    徴とする車両の警報発生装置。
  10. 【請求項１０】 請求項２に記載の車両の警報発生装置
    において、 前記警報発生制御手段を、路面摩擦係数利用率が設定値
    以上になった場合、前記前方検出手段により検出される
    車間距離が設定値以下になった場合、先行車との相対速
    度が設定値以上になった場合、のいずれかの条件が成立
    した場合に警報手段に対し警報を発する指令を出力する
    手段としたことを特徴とする車両の警報発生装置。
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