JP2004009892A - 車両用制動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用制動装置20は、車両10の各車輪11FL,11FR,11RL,11RRを制動させる制動手段27と、停車中の車両に対して後方から衝突する衝突物を予知する後部衝突物予知手段と、車両に対する衝突物の偏心量や衝突角等の相対的な衝突方位を検出する衝突方位検出手段と、衝突物の速度を検出する衝突物速度検出手段と、これら後部衝突物予知手段の予知信号、衝突方位検出手段の検出信号及び衝突物速度検出手段の検出信号に応じて衝突時の車両の旋回を抑制させるように各車輪毎に制動力を配分させるべく制動手段に制御信号を発するブレーキ制御部26と、からなる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自分の車両に対し後方から衝突物が衝突する可能性があることを予知したときに、自分の車両を制動させる車両用制動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の車両用制動装置としては、例えば特開2000−355273公報「車両用乗員保護装置」(以下、「従来の技術」と言う)が知られている。以下、上記従来の技術の概要を説明する。
【0003】
図15は従来の車両用制動装置の概要図であり、特開2000−355273公報の図1を再掲した。なお、符号は振り直した。
従来の車両用制動装置100は、自分の車両(自車)に対して後方から衝突する可能性がある衝突物を予知する後突予知手段101と、自車の前方に障害物が存在することを検出する前方障害物検出手段102と、自車の走行状態を検出する走行状態検出手段103と、運転者によるブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作検出手段104と、自車の後部座席に乗員が存在することを検出する後席乗員検出手段105と、自車の後部に接近する衝突物の接近速度を検出する接近速度検出手段106と、後突予知手段101の後突予知信号等に応じてブレーキ機構107を自動的に作動させるように制御する自動ブレーキ制御手段108と、からなる。
【0004】
後突予知手段101が、自車に対し後方から衝突する可能性がある衝突物を予知して、衝突予知信号を発したときに、ブレーキ機構107を自動的に作動させることができる。従って、自車に後方から衝突物が衝突したときに、自車が前方へ移動することを防止できるとともに、乗員の上半身がシートバックに強く押し付けられることを防止できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、自車に対し衝突物が真後ろから衝突する場合に、ブレーキ機構107が有効に働き、乗員の保護及び自車の前方移動防止に効果がある。
【0006】
しかしながら衝突物は、自車に対して斜め後方から衝突(斜め後衝突)又は自車に対し偏心した後方から衝突(オフセット衝突)する場合も多い。斜め後衝突やオフセット衝突があった場合には、衝突エネルギーによって自車は旋回運動をする。旋回運動を開始したときの加速度は、旋回中心から離れるほど大きい。この結果、自車に乗っている乗員の着座位置によって、乗員に加わる旋回方向の加速度も大幅に異なる。乗員の保護性能を高めるには、乗員に加わる旋回方向の加速度をも考慮する必要があり、容易ではない。
さらには、旋回運動をする自車の挙動は複雑である。自車の周囲に障害物があったときに、これを回避することは容易でない。
【0007】
そこで本発明の目的は、自分の車両(自車)に対して衝突物が、真後ろの他に斜め後方や偏心した後方から衝突した場合であっても、自車の乗員保護性能を高めるとともに、自車の周囲に存在する障害物に対して容易に回避できる技術を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、車両の各車輪を制動させる制動手段と、停車中の車両に対して後方から衝突する衝突物を予知する後部衝突物予知手段と、車両に対する衝突物の偏心量や衝突角等の相対的な衝突方位を検出する衝突方位検出手段と、衝突物の速度を検出する衝突物速度検出手段と、これら後部衝突物予知手段の予知信号、衝突方位検出手段の検出信号及び衝突物速度検出手段の検出信号に応じて衝突時の車両の旋回を抑制させるように各車輪毎に制動力を配分させるべく制動手段に制御信号を発するブレーキ制御部と、からなる車両用制動装置である。
【0009】
後部衝突物予知手段の予知信号、衝突方位検出手段の検出信号及び衝突物速度検出手段の検出信号に応じて、衝突時の自分の車両(自車)の旋回を抑制させるように各車輪毎に制動力を配分させるべく、ブレーキ制御部にて制動手段を制御することができる。このため、自車に対して衝突物が、斜め後方や偏心した後方から衝突した場合であっても、その衝突形態や衝突物の速度に応じて制動力を配分して、自車の旋回運動を抑制させることができる。
【0010】
この結果、自車に乗っている乗員に加わる旋回方向の加速度を抑制することができる。従って、乗員の保護性能をより高めることができる。例えば、シートに着座している乗員の身体が横揺れしないので、乗員の頸部をシートのヘッドレストで確実に支えることができる。従って、乗員の頸部の負担を、より確実に軽減することができる。
さらには、自車の旋回運動が抑制されるので、衝突された後の自車の挙動を安定させることができる。従って、自車の周囲に障害物があっても、容易に回避することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車両の平面図であり、車両10に車両用制動装置20を搭載したことを示す。車両10は、各車輪(左前輪11FL、右前輪11FR、左後輪11RL、右後輪11RR)、これらの各車輪11FL,11FR,11RL,11RRを制動させる制動手段27、制動手段27を制御するブレーキ制御部26、アクセルペダル12、ステアリングハンドル13、複数(例えば4個)の車間距離検出手段21A〜21Dを備える。
【0012】
制動手段27は、ブレーキペダル31にて操作することができる液圧式ブレーキ機構であり、左前輪11FLを制動させる左前ブレーキ32FL、右前輪11FRを制動させる右前ブレーキ32FR、左後輪11RLを制動させる左後ブレーキ32RL、右後輪11RRを制動させる右後ブレーキ32RR、及び、これらの各ブレーキ32FL,32FR,32RL,32RR毎に制動力を配分させる主制動部33(ブレーキブースタ等)とからなる。
【0013】
車間距離検出手段21A〜21Dは、自分の車両10(自車10)と図示せぬ後方の車両(後車)との間の車間距離を計測するセンサであり、車両10の後部に横1列に配列したものである。
このような車間距離検出手段21A〜21Dは、例えば指向角を小さく設定した超音波センサ、赤外線センサ、紫外線センサ、可視光線センサ、レーザセンサ、レーダ式センサ、CCD等の撮像システム(カメラシステム)である。
ここで、後車のことを、車両10に対して後方から衝突する衝突物である、とする。
【0014】
図2は本発明に係る車両用制動装置のブロック図であり、この車両用制動装置20は、上記4個の車間距離検出手段21A〜21Dと自車速度検出手段22とアクセルペダル検出手段23とシートバック歪量検出手段24と舵角検出手段25とブレーキ制御部26と前記制動手段27とを備える。
【0015】
自車速度検出手段22は速度センサである。アクセルペダル検出手段23は、アクセルペダル12(図1参照)を踏み込んだことを検出する検出スイッチである。舵角検出手段25は、ステアリングハンドル13(図1参照)の操舵角度(舵角)を検出するセンサである。シートバック歪量検出手段24の詳細については後述する。
【0016】
図3(a)〜(e)は本発明に係る自車に対する後車の衝突形態例を説明する説明図であり、自車10に対する後方の車両(後車40)の相対的な衝突方位を次の(a)〜(e)にて示す。
【0017】
(a)は、自車10に対して後車40(衝突物)が真後ろから衝突する衝突形態例を示す。
(b)は、自車10に対して後車40が左へ偏心量f1だけ偏心して後方から衝突(左オフセット衝突)する衝突形態例を示す。
(c)は、自車10に対して後車40が右へ偏心量f1だけ偏心して後方から衝突(右オフセット衝突)する衝突形態例を示す。
(d)は、自車10に対して後車40が衝突角θで左後斜めから衝突(左後斜め衝突)する衝突形態例を示す。
(e)は、自車10に対して後車40が衝突角θで右後斜めから衝突(右後斜め衝突)する衝突形態例を示す。
【0018】
次に、自車10に対する後車40の衝突形態を識別する原理について、図4〜図6に基づき説明する。なお、4個の車間距離検出手段21A〜21Dを区別するために、名前に第1、第2、第3、第4を付けた。
【0019】
図4は本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その1)であり、自車10の後部に左端から右端にかけて、第1車間距離検出手段21A、第2車間距離検出手段21B、第3車間距離検出手段21C、第4車間距離検出手段21Dの順に、等間隔で横1列に配列したことを示す。各車間距離検出手段21A〜21D間の各間隔はX1である。なお、図4においては、各衝突形態の理解を容易にするために、後車40に符号A,B,・・・を付して区別した。
【0020】
左端の第1車間距離検出手段21Aだけが後車40Aを検出したときは、自車10に対して後車40Aが左へ大きく偏心して(左へのオフセット大)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(b)の衝突形態の1例である。
【0021】
第1・第2車間距離検出手段21A,21Bだけが後車40Bを検出したときは、自車10に対して後車40Bが左へ中程度に偏心して(左へのオフセット中)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(b)の衝突形態の1例である。
【0022】
第1・第2・第3車間距離検出手段21A,21B,21Cだけが後車40Cを検出したときは、自車10に対して後車40Cが左へ小程度に偏心して(左へのオフセット小)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(b)の衝突形態の1例である。
【0023】
第1・第2・第3・第4車間距離検出手段21A,21B,21C,21Dの全てが後車40Dを検出したときは、自車10に対して後車40Dが真後ろからの衝突であると識別する。これは、上記図3(a)の衝突形態である。
【0024】
第2・第3・第4車間距離検出手段21B,21C,21Dだけが後車40Eを検出したときは、自車10に対して後車40Eが右へ小程度に偏心して(右へのオフセット小)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(c)の衝突形態の1例である。
【0025】
第3・第4車間距離検出手段21C,21Dだけが後車40Fを検出したときは、自車10に対して後車40Fが右へ中程度に偏心して(右へのオフセット中)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(c)の衝突形態の1例である。
【0026】
右端の第4車間距離検出手段21Dだけが後車40Gを検出したときは、自車10に対して後車40Gが右へ大きく偏心して(右へのオフセット大)衝突する、オフセット衝突であると識別する。これは、上記図3(c)の衝突形態の1例である。
【0027】
図5は本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その2)であり、自車10に対して後車40が衝突角θで左後斜めから衝突(左後斜め衝突)する衝突形態を示す。これは、上記図3(d)の衝突形態の1例である。
このときに、左端の第1車間距離検出手段21Aで計測された車間距離はLa2であり、第2車間距離検出手段21Bで計測された車間距離はLb2である。第1・第2車間距離検出手段21A,21B間の間隔はX1である。衝突角θは次の関係式によって導くことができる。
θ=tan−1((Lb2−La2)/X1) ・・・・・・(1)
衝突角θの大きさは、車間距離La2,Lb2により決まる。
【0028】
図6は本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その3)であり、自車10に対して後車40が衝突角θで右後斜めから衝突(右後斜め衝突)する衝突形態を示す。これは、上記図3(e)の衝突形態の1例である。
このときに、第3車間距離検出手段21Cで計測された車間距離はLc2であり、右端の第4車間距離検出手段21Dで計測された車間距離はLd2である。第3・第4車間距離検出手段21C,21D間の間隔はX1である。衝突角θは次の関係式によって導くことができる。
θ=tan−1((Lc2−Ld2)/X1) ・・・・・・(2)
衝突角θの大きさは、車間距離Lc2,Ld2により決まる。
【0029】
以上の説明から明らかなように、4個の車間距離検出手段21A〜21Dによって後車40を検出、すなわち自車10と後車40の間の車間距離を計測することで、自車10に対する後車40の衝突形態を容易に識別することができる。
【0030】
図7は本発明に係る車両用シートの斜視図であり、この車両10(図1参照)のシート50は、車両の床に設置したシート支持台51と、シート支持台51に設けたシートクッション53並びにシートバック56と、シートバック56の上部に設けたヘッドレスト57とからなる。
【0031】
詳しく説明すると、シート50は、シート支持台51にシートクッション用フレーム52を介してシートクッション53を取付け、シート支持台51にヒンジ54を介してシートバック用フレーム55を起倒可能に取付け、シートバック用フレーム55にシートバック56を取付け、シートバック用フレーム55の上部にヘッドレスト57を取付けたものである。
【0032】
さらにシート50は、シートバック56の歪量を検出するシートバック歪量検出手段24を備える。シートバック56に後方への外力が作用したとき、その外力の大きさに応じてヒンジ54及びシートバック56に歪みが発生する。ヒンジ54に生じた歪量をシートバック歪量検出手段24にて検出することで、シートバック56の歪量を検出することができる。
【0033】
図8(a),(b)は本発明に係る車両用制動装置の作用図である。
(a)は、後方からの衝突時(後突時)の反動によって、シート50に乗員Maの上半身が後方へ倒れる(バウンドする)ことで、上半身からシートバック56へ外力が作用したことを示す。この外力によって、シートバック56は後方へ倒れる。シートバック56は後方への外力の大きさによって歪む。その最初の歪量δ1をシートバック歪量検出手段24で検出することができる。
【0034】
(b)は、乗員Maの上半身でシートバック56を押した反動によって、再び乗員Maの上半身が前方へ起きた(リバウンドした)ことを示す。この結果、シートバック56に作用する外力が減少するので、シートバック56の歪量δ2は減少する。減少した次の歪量δ2をシートバック歪量検出手段24で検出することができる。
【0035】
(a)のバウンド時の歪量δ1から(b)のリバウンド時の歪量δ2に、減少したことをブレーキ制御部26が確認して制動手段27(図2参照)を制御することで、制動力を減少させることができる。この結果、リバウンド時に乗員Maに働く反動を緩和することで、乗員Maを保護することができる。
【0036】
次に、上記図2に示すブレーキ制御部26をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図9〜図14に基づき説明する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。
【0037】
図9は本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その1)である。
ST01;自車の車速V1を計測する。車速V1は、図2の自車速度検出手段22で現実の車速V1を計測すればよい。
ST02;自車の車速V1が予め設定した停止しきい値V0より小さいか否かを調べ、YESでST03に進み、NOでST01に戻る。「停止しきい値V0」とは、自車が停止しているか否かを判定する基準値である。YESであれば停止中であると判定する。
【0038】
ST03;最初の車間距離La1,Lb1,Lc1,Ld1を計測する。最初の車間距離La1,Lb1,Lc1,Ld1は、図2の車間距離検出手段21A〜21Dで現実の車間距離La1,Lb1,Lc1,Ld1を計測すればよい。
ST04;ブレーキ制御部26(図2参照)に組込まれたタイマをリセットした後にスタートさせる。
【0039】
ST05;タイマのカウント時間t1が予め設定した極く微小な一定時間t0に達するまでこのステップを繰返し、達したときにST06へ進む。
ST06;次の車間距離La2,Lb2,Lc2,Ld2を計測した後に、出結合子A1へ進む。次の車間距離La2,Lb2,Lc2,Ld2は、上記ST03と同様に現実の車間距離La2,Lb2,Lc2,Ld2を計測すればよい。
このようにST03〜ST06により、車間距離を2回計測して一定時間t0当たりの車間距離の変化を求める。
【0040】
ここで、上記図4を参照しつつ説明すると、La1,La2は第1車間距離検出手段21Aで計測した車間距離である。Lb1,Lb2は第2車間距離検出手段21Bで計測した車間距離である。Lc1,Lc2は第3車間距離検出手段21Cで計測した車間距離である。Ld1,Ld2は第4車間距離検出手段21Dで計測した車間距離である。
【0041】
図10は本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その2)であり、図9の出結合子A1から本図の入結合子A1を経てST11に進んだことを示す。
【0042】
ST11;次の車間距離La2が予め設定した最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESでST12に進み、NOでST15に進む。「最接近しきい値L0」とは、自車に対して後車が衝突(後突)する可能性があるか否かを判定する基準値である。
ST12;次の車間距離Lb2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESでST13に進み、NOでST24に進む。
ST13;次の車間距離Lc2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESでST14に進み、NOでST18に進む。
ST14;次の車間距離Ld2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESなら真後ろからの衝突であると判定してST30に進み、NOならST29に進む。
【0043】
ST15;次の車間距離Ld2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESならST16に進み、NOなら自車に対して後突する可能性がないと判定した後に、本図の出結合子A2及び図9の入結合子A2を経てST11に戻る
ST16;次の車間距離Lc2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESでST17に進み、NOでST36に進む。
ST17;次の車間距離Lb2が最接近しきい値L0より小さいか否かを調べ、YESでST31に進み、NOでST21に進む。
【0044】
ST18;次の車間距離La2が次の車間距離Lb2より小さいか否かを調べ、YESなら「左後斜め衝突」であると判定してST19に進み、NOならST25に進む。
ST19;車間距離La2,Lb2及び第1・第2車間距離検出手段の間隔(センサ間距離)X1により、後車の衝突角θを次式(3)により求める(図5参照)。
θ=tan−1((Lb2−La2)/X1 ・・・・・・(3)
【0045】
ST20;衝突角θを予め設定された第1基準衝突角α1及び第2第1基準衝突角α2と比較する。但しα1<α2である。衝突角θが第1基準衝突角α1より小さければ(θ<α1)、左後斜めからの衝突角θが小であると判定してST26に進む。衝突角θが第1基準衝突角α1以上で且つ第2第1基準衝突角α2以下であれば(α1≦θ≦α2)、左後斜めからの衝突角θが中であると判定してST27に進む。衝突角θが第2第1基準衝突角α2より大きければ(α2<θ)、左後斜めからの衝突角θが大であると判定してST28に進む。
【0046】
ST21;次の車間距離Lc2が次の車間距離Ld2より大きいか否かを調べ、YESなら「右後斜め衝突」であると判定してST22に進み、NOならST35に進む。
ST22;車間距離Lc2,Ld2及び第3・第4車間距離検出手段の間隔X1により、後車の衝突角θを次式(4)により求める(図6参照)。
θ=tan−1((Lc2−Ld2)/X1) ・・・・・・(4)
【0047】
ST23;衝突角θを第1基準衝突角α1及び第2第1基準衝突角α2と比較する。衝突角θが第1基準衝突角α1より小さければ(θ<α1)、右後斜めからの衝突角θが小であると判定してST13に進む。衝突角θが第1基準衝突角α1以上で且つ第2第1基準衝突角α2以下であれば(α1≦θ≦α2)、右後斜めからの衝突角θが中であると判定してST33に進む。衝突角θが第2第1基準衝突角α2より大きければ(α2<θ)、右後斜めからの衝突角θが大であると判定してST34に進む。
【0048】
ST24;衝突モード係数Sを2とした後に出結合子A3へ進む。
ST25;衝突モード係数Sを3とした後に出結合子A3へ進む。
ST26;衝突モード係数Sを10とした後に出結合子A3へ進む。
ST27;衝突モード係数Sを9とした後に出結合子A3へ進む。
ST28;衝突モード係数Sを8とした後に出結合子A3へ進む。
ST29;衝突モード係数Sを4とした後に出結合子A3へ進む。
ST30;衝突モード係数Sを1とした後に出結合子A3へ進む。
ST31;衝突モード係数Sを7とした後に出結合子A3へ進む。
ST32;衝突モード係数Sを13とした後に出結合子A3へ進む。
ST33;衝突モード係数Sを12とした後に出結合子A3へ進む。
ST34;衝突モード係数Sを11とした後に出結合子A3へ進む。
ST35;衝突モード係数Sを6とした後に出結合子A3へ進む。
ST36;衝突モード係数Sを5とした後に出結合子A3へ進む。
【0049】
図11は本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その3)であり、図10の出結合子A3から本図の入結合子A3を経てST41に進んだことを示す。
【0050】
ST41;衝突モード係数Sから自車の各車輪毎のブレーキ係数Rfl,Rfr,Rrl,Rrrを求める。具体的には、図13に示すマップにて求める。
【0051】
図13は本発明に係るブレーキ係数のマップであり、衝突モード係数Sと、この衝突モード係数Sに対する衝突モード(衝突形態)及び各車輪毎のブレーキ係数Rfl,Rfr,Rrl,Rrrを求めたものである。これらのブレーキ係数Rfl,Rfr,Rrl,Rrrは、自車に対して後車が各衝突モードで衝突したときに自車の旋回運動を抑制させるように適宜設定した係数である。
【0052】
図11に戻って説明を続ける。
ST42;次の車間距離La2が次の車間距離Ld2より大きいか否かを調べ、YESなら第4車間距離検出手段からの検出信号が無い(すなわち第4車間距離検出手段では、後突する後車が検出されない)と判定してST43に進み、NOならST44に進む。
【0053】
ST43;後車の車速V2を演算して求める。車速V2は、第1車間距離検出手段における、最初の車間距離La1から次の車間距離La2を減算し、減算値をカウント時間t1で除算して求めた値である(V2=(La1−La2)/t1)。
ST44;後車の車速V2を演算して求める。車速V2は、第1車間距離検出手段における、最初の車間距離Ld1から次の車間距離Ld2を減算し、減算値をカウント時間t1で除算して求めた値である(V2=(Ld1−Ld2)/t1)。
【0054】
ST45;後車の車速V2から速度係数uを求める。速度係数uとは、車速V2に応じて各車輪毎の制動力を補正する数値である。具体的には、図14に示すマップにて求める。
【0055】
図14は本発明に係る速度係数のマップであり、横軸を後車の車速V2とし縦軸を速度係数uとして、後車の車速V2に対応する速度係数uを得るものである。
このマップによれば、速度係数uは、後車の車速V2が0のときには0であり、後車の車速V2が大きくなるにつれて大きくなる値である。
【0056】
図11に戻って説明を続ける。
ST46;各車輪毎の必要制動力Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを演算にて求める。ここで、各車輪毎の必要制動力Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを決定するための基準制動力をW0とする。
【0057】
左前輪の必要制動力Wflは、基準制動力W0に左前輪のブレーキ係数Rfl及び速度係数uを乗じた値である。右前輪の必要制動力Wfrは、基準制動力W0に右前輪のブレーキ係数Rfr及び速度係数uを乗じた値である。左後輪の必要制動力Wfrは、基準制動力W0に左後輪のブレーキ係数Rrl及び速度係数uを乗じた値である。右後輪の必要制動力Wrrは、基準制動力W0に右後輪のブレーキ係数Rrr及び速度係数uを乗じた値である。
【0058】
ST47;アクセルペダルがオフであるか否かを調べ、YESならペダルが踏まれていないと判定してST48に進み、NOなら運転者がペダルを踏んで後突回避の操作をしたと判定してこの制御を終了する。アクセルペダルがオフであるか否かについては、アクセルペダル検出手段23(図2参照)の検出信号によって判定すればよい。
【0059】
ST48;各車輪を必要制動力Wfl,Wfr,Wrl,Wrrで個別に制動するように制動手段27(図2参照)に制御信号を発して後に、出結合子A4へ進む。
【0060】
図12は本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その4)であり、図11の出結合子A4から本図の入結合子A4を経てST51に進んだことを示す。
【0061】
ST51;シートバックの最初の歪量δ1を計測する。最初の歪量δ1は、シートバック歪量検出手段24(図2参照)で現実の歪量δ1を計測すればよい。
ST52;シートバックの次の歪量δ2を計測する。次の歪量δ2は、上記ST51と同様に現実の歪量δ2を計測すればよい。
ST53;次の歪量δ2が最初の歪量δ1より減少したか否かを調べ、YESなら後突の後に乗員の上半身が前方へ起きた(リバウンドした)と判定してST54に進み、NOならST55に進む。
【0062】
ST54;各車輪毎の必要制動力Wfl,Wfr,Wrl,Wrrを制動力補正係数Δ1で補正する。具体的には、各必要制動力Wfl,Wfr,Wrl,Wrrに個別に制動力補正係数Δ1を乗じる。なお、制動力補正係数Δ1は予め設定された1.0未満の値である。
【0063】
ST55;ステアリングハンドルの舵角Stを計測する。舵角Stは、舵角検出手段25(図2参照)で現実の舵角Stを計測すればよい。
ST56;舵角Stを予め設定された左への操舵基準値Sl及び右への操舵基準値Srと比較する。舵角Stが左への操舵基準値Slより大きければ(St>Sl)、左側へ操舵したと判定してST57に進む。舵角Stが左への操舵基準値Sl以上で且つ右への操舵基準値Sr以下であれば(Sl≦St≦Sr)、操舵していないと判定した後に、本図の出結合子A5及び図11の入結合子A5を経てST47に戻る。
舵角Stが右への操舵基準値Srより大きければ(Sr<Stl)、右側へ操舵したと判定してST58に進む。
【0064】
ST57;左前輪の必要制動力Wfl及び左後輪の必要制動力Wrlを制動力補正係数ΔSで補正した後に、本図の出結合子A5及び図11の入結合子A5を経てST47に戻る。具体的には、各必要制動力Wfl,Wrlに個別に制動力補正係数ΔSを乗じる。なお、制動力補正係数ΔSは予め設定された1.0を超える値である。
【0065】
ST58;右前輪の必要制動力Wfr及び右後輪の必要制動力Wrrを制動力補正係数ΔSで補正した後に、本図の出結合子A5及び図11の入結合子A5を経てST47に戻る。具体的には、各必要制動力Wfr,Wrrに個別に制動力補正係数ΔSを乗じる。
【0066】
従って、後突があった後に、運転者がステアリングハンドルを左側へ操舵することで、自車の周囲の障害物に対して左へ回避行動を行ったときには、左前輪の必要制動力Wfl及び左後輪の必要制動力Wrlを増して、自車の左旋回性を高めることができる。
また、後突があった後に、運転者がステアリングハンドルを右側へ操舵することで、自車の周囲の障害物に対して右へ回避行動を行ったときには、右前輪の必要制動力Wfr及び右後輪の必要制動力Wrrを増して、自車の右旋回性を高めることができる。
【0067】
以上の説明を上記図1〜図3を参照しつつまとめると、車両用制動装置20は、車両10の各車輪11FL,11FR,11RL,11RRを制動させる制動手段27と、停車中の車両10に対して後方から衝突する後車(衝突物)40を予知する後部衝突物予知手段61と、車両10に対する後車40の偏心量f1や衝突角θ等の相対的な衝突方位を検出する衝突方位検出手段62と、後車40の速度(車速)V2を検出する衝突物速度検出手段63と、これら後部衝突物予知手段61の予知信号、衝突方位検出手段62の検出信号及び衝突物速度検出手段63の検出信号に応じて衝突時の車両10の旋回を抑制させるように各車輪11FL,11FR,11RL,11RR毎に制動力を配分させるべく制動手段27に制御信号を発するブレーキ制御部26と、からなる。
【0068】
上記ブレーキ制御部26は後部衝突物予知手段61、衝突方位検出手段62、衝突物速度検出手段63を包含する。詳しくは、後部衝突物予知手段61は、図10のステップST11〜ST17の組合せからなる。衝突方位検出手段62は、図10のステップST11〜ST23の組合せからなる。衝突物速度検出手段63は、図11のステップST42〜ST44の組合せからなる。
【0069】
後部衝突物予知手段61の予知信号、衝突方位検出手段62の検出信号及び衝突物速度検出手段63の検出信号に応じて、衝突時の自車10の旋回を抑制させるように各車輪11FL,11FR,11RL,11RR毎に制動力を配分させるべく、ブレーキ制御部26にて制動手段27を制御することができる。
【0070】
例えば、図3(a)のように、自車10に対して後車40(衝突物)が真後ろから衝突する衝突形態においては、図1に示す各車輪11FL,11FR,11RL,11RRに等しい制動力を配分する。
【0071】
図3(b)のように、自車10に対して後車40が左オフセット衝突する衝突形態においては、自車10に右回りのモーメントが生じる。このときには、左後輪11RLの制動力を最大、左前輪11FLの制動力を大、右前輪11FRの制動力を中、右後輪11RRの制動力を小、といった関係の制動力を配分することで、左回りのモーメントを生じさせる。この結果、後突による右回りのモーメントを打ち消して、抑制する方向にバランス制御をし、自車10の旋回運動を抑制させる。
【0072】
図3(d)のように、、自車10に対して後車40が左後斜め衝突する衝突形態例においては、自車10に左回りのモーメントが生じる。このときには、右後輪11RRの制動力を最大、右前輪11FRの制動力を大、左前輪11FLの制動力を中、左後輪11RLの制動力を小、といった関係の制動力を配分することで、右回りのモーメントを生じさせる。この結果、後突による左回りのモーメントを打ち消して、抑制する方向にバランス制御をし、自車10の旋回運動を抑制させる。
【0073】
従って、自車10に対して後車40が、斜め後方や偏心した後方から衝突した場合であっても、その衝突形態や後車40の速度V2に応じて制動力を配分して、自車10の旋回運動を抑制させることができる。
【0074】
この結果、自車10に乗っている乗員に加わる旋回方向の加速度を抑制することができる。従って、乗員の保護性能をより高めることができる。例えば、図8び示すように、シート50に着座している乗員Maの身体が横揺れしないので、乗員乗員Maの頸部Neをシート50のヘッドレスト57で確実に支えることができる。すなわち、ヘッドレスト57を効果的に利用することができる。従って、乗員乗員Maの頸部Neの負担を、より確実に軽減することができる。
【0075】
さらには、自車10の旋回運動が抑制されるので、衝突された後の自車10の挙動を安定させることができる。従って、自車10の周囲に障害物があっても、容易に回避することができる。
【0076】
なお、上記本発明の実施の形態において、車間距離検出手段21A〜21Dの数量は4個に限定されるものではない。例えば、車間距離検出手段をレーダ式センサ等の指向角を大きく設定することで、2個の車間距離検出手段によって車間距離、相対的な衝突方位、後者の車速を計測することも可能である。
【0077】
また、ブレーキ制御部26は、シートバック歪量検出手段24の検出信号に応じて制動手段27を制御することで、制動力を減少させる構成に限定されるものではない。例えば、車両10にシートバック歪量検出手段24の代わりに加速度センサを搭載してもよい。
加速度センサによっても、後突時の反動でシート50に乗員Maの上半身が後方へ倒れた後に、乗員Maの上半身でシートバック56を押した反動により再び乗員Maの上半身が前方へ起きたことを検出することができる。
従って、このような加速度センサで計測した加速度の変化に応じて、ブレーキ制御部26が制動手段27を制御することで、制動力を減少させる構成であってもよい。
【0078】
さらにまた、制動手段27は液圧式の他に電動式でもよい。電動式であれば、より制動制御が容易である。
また、後部衝突物予知手段61、衝突方位検出手段62及び衝突物速度検出手段63はブレーキ制御部26組み込まれた構成に限定するものではなく、分離・独立した構成であってもよい。
【0079】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、後部衝突物予知手段の予知信号、衝突方位検出手段の検出信号及び衝突物速度検出手段の検出信号に応じて、衝突時の自分の車両(自車)の旋回を抑制させるように各車輪毎に制動力を配分させるべく、ブレーキ制御部にて制動手段を制御することができる。このため、自車に対して衝突物が、斜め後方や偏心した後方から衝突した場合であっても、その衝突形態や衝突物の速度に応じて制動力を配分して、自車の旋回運動を抑制させることができる。
【0080】
この結果、自車に乗っている乗員に加わる旋回方向の加速度を抑制することができる。従って、乗員の保護性能をより高めることができる。例えば、シートに着座している乗員の身体が横揺れしないので、乗員の頸部をシートのヘッドレストで確実に支えることができる。従って、乗員の頸部の負担を、より確実に軽減することができる。
さらには、自車の旋回運動が抑制されるので、衝突された後の自車の挙動を安定させることができる。従って、自車の周囲に障害物があっても、容易に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両の平面図
【図2】本発明に係る車両用制動装置のブロック図
【図3】本発明に係る自車に対する後車の衝突形態例を説明する説明図
【図4】本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その1)
【図5】本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その2)
【図6】本発明に係る自車に対する後車の衝突形態識別原理図(その3)
【図7】本発明に係る車両用シートの斜視図
【図8】本発明に係る車両用制動装置の作用図
【図9】本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その1)
【図10】本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その2)
【図11】本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その3)
【図12】本発明に係るブレーキ制御部の制御フローチャート(その4)
【図13】本発明に係るブレーキ係数のマップ
【図14】本発明に係る速度係数のマップ
【図15】従来の車両用制動装置の概要図
【符号の説明】
10…車両(自車)、11FL,11FR,11RL,11RR…各車輪(左前輪、右前輪、左後輪、右後輪)、20…車両用制動装置、26…ブレーキ制御部、27…制動手段、40…衝突物(後方の車両)、61…後部衝突物予知手段、62…衝突方位検出手段、63…衝突物速度検出手段、f1,θ…相対的な衝突方位(衝突物の偏心量及び衝突角)、V2…衝突物(後方の車両)の速度。
Claims (1)
- 車両の各車輪を制動させる制動手段と、停車中の前記車両に対して後方から衝突する衝突物を予知する後部衝突物予知手段と、前記車両に対する前記衝突物の偏心量や衝突角等の相対的な衝突方位を検出する衝突方位検出手段と、前記衝突物の速度を検出する衝突物速度検出手段と、これら後部衝突物予知手段の予知信号、衝突方位検出手段の検出信号及び衝突物速度検出手段の検出信号に応じて衝突時の前記車両の旋回を抑制させるように前記各車輪毎に制動力を配分させるべく前記制動手段に制御信号を発するブレーキ制御部と、からなる車両用制動装置。
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