JP2016124310A

JP2016124310A - 車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP2016124310A
Application number: JP2014263972A
Authority: JP
Inventors: 陽宣堀口; Akinobu Horiguchi
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11

Abstract

【課題】たとえ自動運転中に、路面状況が変化してＡＢＳ制御が作動したとしても、緊急時以外の場合にはＡＢＳ制御を適切に抑制し、ドライバに不快感を与えることがない。【解決手段】自動運転状態の制動中に、路面状態が、例えば、高μ路面から低μ路面やまだらμ路面に変化してＡＢＳが作動した際、車両の安全が確保できていると判断できる場合には、ブレーキ液圧Ｐｂをタイヤがロックするブレーキ液圧よりも所定に低いブレーキ液圧に変更して保持し、ＡＢＳ制御の作動を抑制する。【選択図】図２

Description

本発明は、走行環境を認識し、自車両の走行情報を検出して自動運転制御を行う、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を備えた車両の走行制御装置に関する。

近年、車両においては、ドライバの運転を、より快適に安全に行えるように自動運転の技術を利用した様々なものが開発され提案されている。例えば、特開２０１４−１３３４７７号公報（以下、特許文献１）では、自車両前方の撮像画像から目標走路を設定して目標走路に沿って走行するように自車両を制御する走行支援装置の技術が開示されている。

特開２０１４−１３３４７７号公報

ところで、上述の特許文献１に開示される自動運転状態で制動の際に、路面状態が、例えば、高μ路面から低μ路面やまだらμ路面に変化するような場合、低μ路面やまだらμ路面に移ったときにＡＢＳ制御が作動する場合がある。このように、自動運転中に路面状況の変化によって、ＡＢＳ制御が作動すると、タイヤがロックするブレーキ液圧が付加され、所定にブレーキ液圧が保持され、ブレーキ液圧が減圧される制御が繰り返し行われ、緊急の場合ではないにも関わらず、停車するまでＡＢＳ制御が作動し続けてしまう可能性がある。このように、停車するまでＡＢＳ制御が作動し続けると、ＡＢＳ制御の作動により振動、騒音、減速度変動が発生し、ドライバに不快感を与えてしまう虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ自動運転中に、路面状況が変化してＡＢＳ制御が作動したとしても、緊急時以外の場合にはＡＢＳ制御を適切に抑制し、ドライバに不快感を与えることがない車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の走行制御装置の一態様は、自車両が走行する走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段とを備え、上記走行環境情報と上記自車両の走行情報に基づいて自動運転制御を実行する車両の走行制御装置において、車輪のロックを回避するアンチロックブレーキ手段と、路面状態を推定する路面状態推定手段とを有し、自動運転状態の制動中に上記路面状態の変化により上記アンチロックブレーキ手段が作動した際、予め設定しておいた条件の場合には、上記アンチロックブレーキ手段のアンチロックブレーキ制御の作動を抑制する。

本発明による車両の走行制御装置によれば、たとえ自動運転中に、路面状況が変化してＡＢＳ制御が作動したとしても、緊急時以外の場合にはＡＢＳ制御を適切に抑制し、ドライバに不快感を与えることがないという優れた効果を奏する。

本発明の実施の一形態による、車両の走行制御装置の全体構成図である。本発明の実施の一形態による、自動運転状態におけるＡＢＳ制御プログラムのフローチャートである。本発明の実施の一形態による、ＡＢＳ制御によるブレーキ液圧の変化の一例を示すタイムチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は、車両の走行制御装置を示し、この走行制御装置１には、走行制御部１０に、周辺環境認識装置１１、走行パラメータ検出装置１２、自車位置情報検出装置１３、車車間通信装置１４、道路交通情報通信装置１５、スイッチ群１６の各入力装置と、エンジン制御装置２１、ブレーキ制御装置２２、ステアリング制御装置２３、表示装置２４、スピーカ・ブザー２５の各出力装置が接続されている。

周辺環境認識装置１１は、車両の外部環境を撮影して画像情報を取得する車室内に設けた固体撮像素子等を備えたカメラ装置（ステレオカメラ、単眼カメラ、カラーカメラ等）と、車両の周辺に存在する立体物からの反射波を受信するレーダ装置（レーザレーダ、ミリ波レーダ等）、ソナー等（以上、図示せず）で構成されている。

周辺環境認識装置１１は、カメラ装置で撮像した画像情報を基に、例えば、距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、車線区画線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を自車両からの相対的な位置（距離、角度）を、速度と共に抽出する。

また、周辺環境認識装置１１は、レーダ装置で取得した反射波情報を基に、反射した立体物の存在する位置（距離、角度）を、速度と共に検出する。このように、周辺環境認識装置１１は走行環境情報取得手段として設けられている。

走行パラメータ検出装置１２は、自車両の走行情報、具体的には、車速Ｖ、操舵トルクＴdrv、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、アクセル開度、スロットル開度、及び走行する路面の路面勾配Ｕｇ（登り方向勾配を「＋」とする）、路面摩擦係数推定値μｅ等を検出する。このように、走行パラメータ検出装置１２は、走行情報検出手段、及び、路面状態推定手段として設けられている。

自車位置情報検出装置１３は、例えば、公知のナビゲーションシステムであり、例えば、ＧＰＳ[Global Positioning System：全地球測位システム]衛星から発信された電波を受信し、その電波情報に基づいて現在位置を検出して、フラッシュメモリや、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイ（Blu−ray；登録商標）ディスク、ＨＤＤ（Hard disk drive）等に予め記憶しておいた地図データ上に自車位置を特定する。

この予め記憶される地図データとしては、道路データおよび施設データを有している。道路データは、リンクの位置情報、種別情報、ノードの位置情報、種別情報、および、ノードとリンクとの接続関係の情報、すなわち、道路の分岐、合流地点情報と分岐路における最大車速情報等を含んでいる。施設データは、施設毎のレコードを複数有しており、各レコードは、対象とする施設の名称情報、所在位置情報、施設種別（デパート、商店、レストラン、駐車場、公園、車両の故障時の修理拠点の別）情報を示すデータを有している。そして、地図位置上の自車位置を表示して、操作者により目的地が入力されると、出発地から目的地までの経路が所定に演算され、ディスプレイ、モニタ等の表示装置２４に表示され、また、スピーカ・ブザー２５により音声案内して誘導自在になっている。このように、自車位置情報検出装置１３は、走行環境情報取得手段として設けられている。

車車間通信装置１４は、例えば、無線ＬＡＮなど１００[m]程度の通信エリアを有する狭域無線通信装置で構成され、サーバなどを介さずに他の車両と直接通信を行い、情報の送受信を行うことが可能となっている。そして、他の車両との相互通信により、車両情報、走行情報、交通環境情報等を交換する。車両情報としては車種（本形態では、乗用車、トラック、二輪車等の種別）を示す固有情報がある。また、走行情報としては車速、位置情報、ブレーキランプの点灯情報、右左折時に発信される方向指示器の点滅情報、緊急停止時に点滅されるハザードランプの点滅情報がある。更に、交通環境情報としては、道路の渋滞情報、工事情報等の状況によって変化する情報が含まれている。このように、車車間通信装置１４は、走行環境情報取得手段として設けられている。

道路交通情報通信装置１５は、所謂、道路交通情報通信システム（VICS：Vehicle Information and Communication System：登録商標）で、FM多重放送や道路上の発信機から、渋滞や事故、工事、所要時間、駐車場の道路交通情報をリアルタイムに受信し、この受信した交通情報を、上述の予め記憶しておいた地図データ上に表示する装置となっている。このように、道路交通情報通信装置１５は、走行環境情報取得手段として設けられている。

スイッチ群１６は、ドライバの運転支援制御に係るスイッチ群で、例えば、速度を予め設定しておいた一定速で走行制御させるスイッチ、或いは、先行車との車間距離、車間時間を予め設定しておいた一定値に維持して追従制御させるためのスイッチ、走行車線を設定車線に維持して走行制御するレーンキープ制御のスイッチ、走行車線からの逸脱防止制御を行う車線逸脱防止制御のスイッチ、先行車（追い越し対象車両）の追い越し制御を実行させる追い越し制御実行許可スイッチ、これら全ての制御を協調して行わせる自動運転制御を実行させるためのスイッチ、これら各制御に必要な車速、車間距離、車間時間、制限速度等を設定するスイッチ、或いは、これら各制御を解除するスイッチ等から構成されている。

エンジン制御装置２１は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温度、酸素濃度、クランク角、アクセル開度、その他の車両情報に基づき、車両のエンジン（図示せず）についての燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の制御等の主要な制御を行う公知の制御ユニットである。

ブレーキ制御装置２２は、例えば、ブレーキスイッチ、４輪の車輪速、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、４輪のブレーキ装置（図示せず）をドライバのブレーキ操作とは独立して制御可能で、公知のＡＢＳ制御や、横すべり防止制御等の車両に付加するヨーモーメントを制御するヨーブレーキ制御を行う公知の制御ユニットである。

このブレーキ制御装置２２におけるＡＢＳ制御は、自動運転状態ではない通常運転状態では、例えば、図３のタイムチャートに示すように、予め設定しておいた車輪減速度に達したとき（時刻ｔ１）に、ブレーキ液圧Ｐｂの上昇がブレーキ液圧ＰｂNに抑制され、ブレーキ液圧Ｐｂの保持状態（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）となり、その後、タイヤのスリップ率が予め設定しておいた設定値を超えると（時刻ｔ２）、ブレーキ液圧Ｐｂは減圧され（〜時刻ｔ３）、以後、ブレーキ液圧Ｐｂの保持（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）→ブレーキ液圧Ｐｂの上昇（時刻ｔ４〜）→・・・が繰り返し行われる。しかし、自動運転状態の制動中に、路面状態が、例えば、高μ路面から低μ路面やまだらμ路面に変化してＡＢＳが作動した際、車両の安全が確保できていると判断できる場合には、ブレーキ液圧Ｐｂをタイヤがロックするブレーキ液圧（上述のブレーキ液圧ＰｂN）よりも所定に低いブレーキ液圧（通常のＡＢＳ制御で減圧を行うブレーキ液圧ＰｂNよりも低い予め実験、計算等により設定しておいたブレーキ液圧ＰｂL）に変更して保持し、ＡＢＳ制御の作動を抑制する。このように、ブレーキ制御装置２２はアンチロックブレーキ手段としての機能を有している。

また、ブレーキ制御装置２２は、走行制御部１０から、目標減速度（ｄ^２Ｘ／ｄｔ^２）ｔや各輪のブレーキ力が入力された場合には、該目標減速度（ｄ^２Ｘ／ｄｔ^２）ｔや各輪のブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出し、ブレーキ駆動部（図示せず）を作動させる。

ステアリング制御装置２３は、例えば、車速、操舵トルク、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、車両の操舵系に設けた電動パワーステアリングモータ（図示せず）によるアシストトルクを制御する、公知の制御装置である。また、ステアリング制御装置２３は、上述の走行車線を設定車線に維持して走行制御するレーンキープ制御、走行車線からの逸脱防止制御を行う車線逸脱防止制御、これらを協調して実行する自動運転操舵制御が可能となっており、これらレーンキープ制御、車線逸脱防止制御、自動運転操舵制御に必要な操舵角、目標ハンドル角θHt、或いは、操舵トルクが、走行制御部１０により算出されてステアリング制御装置２３に入力され、入力された制御量に応じて電動パワーステアリングモータが駆動制御される。

表示装置２４は、例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等のドライバに対して視覚的な警告、報知を行う装置である。また、スピーカ・ブザー２５は、ドライバに対して聴覚的な警告、報知を行う装置である。

そして、走行制御部１０は、上述の各装置１１〜１６からの各入力信号に基づいて、障害物等との衝突防止制御、定速走行制御、追従走行制御、レーンキープ制御、車線逸脱防止制御、その他追い越し制御等を協調させて行って自動運転制御等を実行する。

次に、ブレーキ制御装置２２で実行される、自動運転状態におけるＡＢＳ制御を、図２のフローチャートで説明する。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１では、自動運転制御が実行されている自動運転状態か否か判定され、自動運転状態ではない場合は、プログラムを抜け、自動運転状態の場合には、Ｓ１０２に進む。

Ｓ１０２に進むと、制動中か否か判定され、制動中の場合はＳ１０３に進み、制動中ではない場合は、そのままプログラムを抜ける。

Ｓ１０２で制動中と判定されてＳ１０３に進むと、ブレーキ制御装置２２でＡＢＳが作動したか否か判定される。

そして、Ｓ１０３の判定の結果、ＡＢＳが作動したと判定された場合は、Ｓ１０４に進み、前回ＡＢＳが作動していなかった場合には、ＡＢＳを作動させ、既にＡＢＳが作動していた場合には、そのままＡＢＳの作動を継続させ、Ｓ１０５に進んで、車両を停止させてプログラムを抜ける。

また、Ｓ１０３の判定の結果、ＡＢＳが非作動と判定された場合は、Ｓ１０６に進み、路面状態が、例えば、高μ路面から低μ路面やまだらμ路面に変化してＡＢＳが作動したか否か判定される。この判定の結果、路面状態の変化によるＡＢＳが非作動の場合はそのままプログラムを抜け、路面状態の変化によりＡＢＳが作動したと判定した場合にはＳ１０７に進む。

Ｓ１０６で、路面状態の変化によりＡＢＳが作動したと判定してＳ１０７に進むと、予め設定しておいたＡＢＳ抑制条件が成立しているか否か判定される。このＳ１０７の判定は、現在の制動状態がＡＢＳを作動させて停止させるような緊急時等のＡＢＳ抑制条件非成立時か、或いは、ＡＢＳを作動させるような状況ではない（安全と思われる状況：ＡＢＳ抑制条件成立時）かを判定するものとなっている。

そして、Ｓ１０７の判定で、現在の制動状態がＡＢＳを作動させて停止させるような緊急時等のＡＢＳ抑制条件非成立時と判定されるとＳ１０４に進み、前回ＡＢＳが作動していなかった場合には、ＡＢＳを作動させ、既にＡＢＳが作動していた場合には、そのままＡＢＳの作動を継続させ、Ｓ１０５に進んで、車両を停止させてプログラムを抜ける。

ここで、ＡＢＳ抑制条件について、具体的に説明する。

予め設定しておいた高速走行時には、ＡＢＳの作動を抑制してしまうと、ブレーキ液圧Ｐｂの変動により車両挙動が乱れる可能性があるため、ＡＢＳ抑制条件非成立として、そのままＡＢＳの作動を継続する。

また、ＡＢＳ作動前の減速度が高い場合には、緊急時の可能性があるため、ドライバに不安を与えないためにも、ＡＢＳ抑制条件非成立として、タイヤの横方向のグリップ力を維持して操舵性を確保するためにもＡＢＳを作動・継続させる。

更に、例えば、操舵角が所定値以上、又は、横加速度が所定値以上で車両が旋回中と判断できる場合には、ＡＢＳの作動を抑制してしまうと、ブレーキ液圧Ｐｂの変動により車両挙動が乱れる可能性があるため、ＡＢＳ抑制条件非成立として、そのままＡＢＳの作動を継続する。

また、制動中に、例えば、周辺環境認識装置１１からの画像情報により、前方立体物の緊急回避が必要な場合、タイヤの横方向のグリップ力を維持して操舵性を確保するためにも、ＡＢＳ抑制条件非成立として、ＡＢＳを作動・継続させる。

更に、周辺環境認識装置１１からの画像情報や、自車位置情報検出装置１３からの地図情報や、車車間通信装置１４、道路交通情報通信装置１５からの通信情報により、前方に障害物や先行車が存在する、或いは、障害物や先行車の存在が予想されるとき、障害物までの距離が十分ある場合（予め設定しておいた距離以上離れている場合）には、衝突を防止する制動力を付加する余裕減速度区間内での路面μ変化時は、車両の安全が確保できていると判断し、ＡＢＳ抑制条件成立として、ブレーキ液圧Ｐｂをタイヤがロックするブレーキ液圧よりも所定に低いブレーキ液圧に変更して制御（保持）を行い、ＡＢＳの作動を抑制して、ドライバが振動・音・減速度変動で不快感を感じることを防止する。逆に、障害物までの距離が上述の予め設定しておいた距離よりも近い場合には、ドライバに不安を与えないためにも、操舵性を確保するためにもＡＢＳの作動を抑制しない。尚、この予め設定しておいた距離は、車間時間ＴＨＷ、衝突余裕時間ＴＴＣ等で判断するものであっても良い。

上述のＳ１０７で、ＡＢＳ抑制条件成立としてＳ１０８に進むと、ブレーキ液圧Ｐｂ上昇制限制御し、ブレーキ液圧Ｐｂをタイヤがロックするブレーキ液圧に変更して保持し、ＡＢＳ制御の作動を抑制する。

次いで、Ｓ１０９に進んで、路面μに変化が有り、かつ、車速Ｖが予め設定しておいた、ＡＢＳ作動可能速度である極低速Ｖcminを超えている（Ｖ＞Ｖcmin）か判定し、路面μに変化が有り、かつ、Ｖ＞Ｖcminの場合は、再び、Ｓ１０７からの処理を繰り返す。

Ｓ１０９の判定で、上述の路面μに変化が有り、かつ、Ｖ＞Ｖcminの条件が非成立の場合は、Ｓ１０５に進み、車両を停止させてプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、自動運転状態の制動中に、路面状態が、例えば、高μ路面から低μ路面やまだらμ路面に変化してＡＢＳが作動した際、車両の安全が確保できていると判断できる場合には、ブレーキ液圧Ｐｂをタイヤがロックするブレーキ液圧よりも所定に低いブレーキ液圧に変更して保持し、ＡＢＳ制御の作動を抑制する。このため、たとえ自動運転中に、路面状況が変化してＡＢＳ制御が作動したとしても、緊急時以外の場合にはＡＢＳ制御を適切に抑制し、ドライバが振動・音・減速度変動で不快感を感じることがない。

１走行制御装置
１０走行制御部
１１周辺環境認識装置（走行環境情報取得手段）
１２走行パラメータ検出装置（走行情報検出手段、路面状態推定手段）
１３自車位置情報検出装置（走行環境情報取得手段）
１４車車間通信装置（走行環境情報取得手段）
１５道路交通情報通信装置（走行環境情報取得手段）
１６スイッチ群
２１エンジン制御装置
２２ブレーキ制御装置（アンチロックブレーキ手段）
２３ステアリング制御装置
２４表示装置
２５スピーカ・ブザー

Claims

自車両が走行する走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段とを備え、上記走行環境情報と上記自車両の走行情報に基づいて自動運転制御を実行する車両の走行制御装置において、
車輪のロックを回避するアンチロックブレーキ手段と、
路面状態を推定する路面状態推定手段とを有し、
自動運転状態の制動中に上記路面状態の変化により上記アンチロックブレーキ手段が作動した際、予め設定しておいた条件の場合には、上記アンチロックブレーキ手段のアンチロックブレーキ制御の作動を抑制することを特徴とする車両の走行制御装置。
上記アンチロックブレーキ手段のアンチロックブレーキ制御の作動の抑制は、ブレーキ液圧をタイヤがロックする液圧よりも低い液圧に変更して保持し、上記アンチロックブレーキ制御の作動を抑制することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
上記路面状態推定手段は、路面の摩擦係数を推定するものであって、
上記路面状態の変化は、路面摩擦係数の変化であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置。
上記アンチロックブレーキ手段のアンチロックブレーキ制御を抑制する上記予め設定しておいた条件は、車両の安全が確保できていると判断できる条件であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。