JP5131581B2 - 車両用制動力制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両用制動力制御装置に係り、特に車両前方の障害物を検出してその距離を計測する障害物検知手段を搭載し、その計測した結果から障害物との接触が避けられないと判断した場合に、ブレーキを自動的に掛ける車両用制動力制御装置に関する。

車両には、前方の障害物を検出してその距離を計測するレーダー装置のような障害物検知手段を搭載し、その計測した結果から障害物との接触が避けられないと判断した場合に、ブレーキを自動的に掛ける車両用制動力制御装置を設けているものがある。
この車両用制動力制御装置においては、前方の障害物に対して接触の可能性が高いと判断した場合は、自動でブレーキを掛け、さらに接触が避けられないと判断した場合には、さらに強いブレーキを自動で掛け、障害物との接触時の速度を低減している。そして、ブレーキを掛けた後、車両用制動力制御装置は、予測した障害物との接触時刻が経過してから自動で掛けたブレーキを緩める制御を行っている。

従来、車両用自動制動装置には、先行車との車間距離及び自車速度に基づいて、先行車との相対速度を算出して接近度を判断し、この接近度が第１の所定値よりも高いと判断した場合に、ブレーキアクチュエータを作動させて自動制動し、一方、自動制動が作動して、接近度が第２の所定値よりも低くなったと判断した場合には、ブレーキ操作がなされた場合に、その後のアクセル操作時に自動制動を解除するものがある。
特開平８−３１０３５９号公報

ところで、従来、車両用制動力制御装置においては、障害物との接触の可能性が高いと判断した時に、自動ブレーキを掛けた後、状況により障害物との接触の可能性が低くなった場合には、自動ブレーキを解除している。この時、運転者に対し掛けていた自動ブレーキを解除することを伝える警報を出していなかった。このため、掛けていた自動ブレーキが突然解除され、減速度が低下すると、運転者が違和感を持ったり、操縦性が低下してしまっていた。
車両用制動力制御装置の機能として、自動ブレーキを掛ける前段階で、障害物との接触のおそれがあることを示すために、メータでの表示やブザーの警報手段で警報を出す機能があり、自動ブレーキを掛けている時にも、この警報は出されている。そして、障害物との接触の可能性が低くなった場合には、この警報も停止している。この警報の停止により、障害物との接触の可能性が低くなったことは、運転者が分かるが、自動ブレーキが解除されるのかは、この警報の停止だけでは分からないため、違和感や操縦性の低下を招いていた。
従来、このような車両用制動力制御は、図６又は図７のタイムチャートに示すように行われている。

図６は、障害物との接触の可能性が高くなり、自動ブレーキを掛けた場合（ブレーキ制御に至る場合）のタイムチャートである。
図６において、（１）は、障害物との接触の可能性の指標を示しており、下方が高く、上方が低い軸としている。（２）は、システムが作動するブレーキ液圧指令値を示している。（３）は、車両に発生する減速度を示している。（４）は、障害物との接触の可能性を示す警報を示している。また、図６の（１）において、第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２と第３のしきい値Ｔｈ３とは、Ｔｈ３＜Ｔｈ１＜Ｔｈ２の関係にある。
そして、図６に示すように、（１）で、前方の障害物に近づき接触の可能性が高くなり、接触の可能性が第１のしきい値Ｔｈ１を越えた場合に（時間ｔ１）、接触のおそれれがあると判断し、（４）で示すように、警報が出る。
さらに、接触の可能性が高まり、接触の可能性が第２のしきい値Ｔｈ２を越した場合には（時間ｔ２）、接触の可能性が高いと判断し、自動ブレーキを掛ける。この時、（２）で示すように、ブレーキ液圧指令値が与えられる。
その結果、（３）に示すように、徐々に車両の減速度が上昇していく。その後、（１）に示すように、接触の可能性が低くなり始め（時間ｔ３）、接触の可能性が第３のしきい値Ｔｈ３を下回った場合に（時間ｔ４）、接触のおそれが無くなったと判断し、（２）に示すように、ブレーキを解除する。そして、このブレーキの解除と同時に、（４）に示すように、警報を停止する。
ここで、ブレーキ解除は急減に解除すると操縦性に影響が出るため、従来では、ブレーキを徐々に解除する方法が取られていた。しかし、障害物との接触のおそれが無くなった以上早くブレーキを解除して通常の運転状態に戻した方が、一般的には運転者にとって好ましい制御といえる。しかし、早くブレーキを解除するということは、減速度が大きくなることを意味し、この面から見ると運転者に違和感を感じさせるという不都合を招いていた。

一方、図７は、障害物との接触の可能性が高くなる前に低下し、自動ブレーキを掛ける状態に至らなかった場合のフローチャートである。
図７において、図６の場合と同様に、（１）は、障害物との接触の可能性の指標を示しており、下方が高く、上方が低い軸としている。（２）は、システムが作動するブレーキ液圧指令値を示している。（３）は、車両に発生する減速度を示している。（４）は、障害物との接触の可能性を示す警報を示している。また、図７の（１）において、第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２と第３のしきい値Ｔｈ３とは、Ｔｈ３＜Ｔｈ１＜Ｔｈ２の関係にある。
そして、図７に示すように、（１）で、前方の障害物に近づき接触の可能性が高くなり、接触の可能性が第１のしきい値Ｔｈ１を越した時点で（時間ｔ１）、接触のおそれがあると判断し、（４）に示すように、警報が出る。その後、接触の可能性が第２のしきい値Ｔｈ２を越えないため（時間ｔ２）、自動ブレーキが掛からず、その後、接触の可能性が低くなり始め（時間ｔ３）、接触の可能性が第３のしきい値Ｔｈ３を下回ったら（時間ｔ４）、接触のおそれが無くなったと判断し、（４）に示すように、警報を停止する。この間、接触の可能性が第２のしきい値Ｔｈ２を超えなかったため、自動ブレーキが掛からなかった例である。この場合、自動ブレーキが掛かっていないため、減速度も発生しておらず、警報停止しても減速度の変化はない。また、（４）の接触のおそれが無くなったことを示す警報の停止は、図６も図７も同じであり、この警報の停止だけでは、その後、減速度が変化することはわからない。
この結果、従来の制御方法では、障害物との接触のおそれが無くなった時、その後に、車両の減速度が急に変化することが分からず、違和感や操縦性の低下が生じていた。

そこで、この発明の目的は、ブレーキ解除による車両の減速度が変化することを運転者に事前に報知して、制動力の変化による車両の操縦性が変化することを、運転者が違和感なく体感することを可能とし、安定した車両制御の実現に貢献する車両用制動力制御装置を提供することにある。

この発明は、進行方向前方の障害物を検知する障害物検知手段を設け、この障害物検知手段により検知された検知結果から障害物との接触が避けられるかどうかを判定する判定手段と、この判定手段により障害物との接触が避けられないと判定された場合には制動手段を作動させる自動制動作動手段とが備えられた制御手段を設けた車両用制動力制御装置において、前記制御手段は、前記判定手段により障害物との接触のおそれがなくなったと判定された場合には、前記自動制動作動手段による自動制動を解除し、且つこの自動制動の解除時における車両の減速度が予め設定された減速度よりも高いときには、警報指令信号を出力し、前記自動制動作動手段による自動制動を解除し、且つこの自動制動の解除時における車両の減速度が予め設定された減速度よりも高くないときには、警報指令信号を出力しない警報指令手段を備えていることを特徴とする。

この発明の車両用制動力制御装置は、ブレーキ解除による車両の減速度が変化することを運転者に事前に報知するので、制動力の変化による車両の操縦性が変化することを、運転者が違和感なく体感することを可能とし、安定した車両制御の実現に貢献することができる。

この発明は、制動力の変化による車両の操縦性が変化することを、運転者が違和感なく体感することを可能とし、安定した車両制御の実現する目的を、ブレーキ解除による車両の減速度が変化することを運転者に事前に報知して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図３は、この発明の第１実施例を示すものである。図３において、１は車両に搭載される車両用制動力制御装置である。この車両用制動力制御装置１には、障害物検知手段（レーダー装置）２と、制御手段（コントローラ）３と、制動制御手段（ブレーキコントローラ）４とが設けられている。制御手段３には、障害物検知手段２と、制動制御手段４と、警報手段（メータ（ブザー））５と、車速検出手段（車速センサ）６とが連絡している。また、制動制御手段４には、制動駆動手段（アクチュエータ）７が連絡している。この制動駆動手段７は、制動手段（ブレーキ装置）８に連絡している。
障害物検知手段２は、進行方向前方の障害物を検知し、障害物までの距離及び相対速度を測定し、この測定値の信号を制御手段３に出力する。
制御手段３は、システム制御を行うものであり、障害物検知手段２や車速検出手段６からの信号を入力し、障害物との接触の判断を行い、制動制御手段４に自動ブレーキの指令信号を出力する。
制動制御手段４は、制御手段３からのブレーキ指令信号を入力し、制動駆動手段７を駆動する。
警報手段５は、制御手段３からの警報指令信号を入力することにより、警報の表示や、
ブザーを駆動させる。
車速検出手段６は、自車の速度を測定し、この測定値の信号を制御手段３に出力する。
制動駆動手段７は、制動制御手段４により駆動されて制動手段８を作動する。

制御手段３には、障害物検知手段２により検知された検知結果から障害物との接触が避けられるかどうかを判定する判定手段３Ａと、この判定手段３Ａにより障害物との接触が避けられないと判定された場合には制動手段８を作動させる自動制動作動手段３Ｂとが備えられている。
また、この制御手段３は、判定手段３Ａにより障害物との接触のおそれがなくなったと判定された場合には、自動制動作動手段３Ｂによる自動制動を解除し、且つこの自動制動の解除時における車両の減速度が予め設定された減速度よりも高いときには、警報指令信号を出力する警報指令手段３Ｃを備えている。

次に、この第１実施例に係る車両用制動力制御を、図１のフローチャートに基づいて説明する。
図１に示すように、制御手段３のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、障害物との距離、相対速度から接触の可能性を判断するための判断指標を計算する（ステップＡ０２）。この判断指標は、通常、接触予測時間（接触予測時間＝距離／相対速度）を用いる。この接触予測時間は、現在の相対速度が続くと想定した接触までの時間を表し、値が小さい程、接触直前であり、接触の可能性が高いことを示している。
そして、この接触判断指標から「接触の可能性が高い」か否かを判断する（ステップＡ０３）。この判断は、接触予測時間が「接触の可能性が高い」と判断するしきい値を下回るか否かによって行われる。このステップＡ０３がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
このステップＡ０３がＹＥＳで、「接触の可能性が高い」と判断された場合には、ブレーキ制御を開始する（ステップＡ０４）。
そして、再び、接触判断指標を計算する（ステップＡ０５）。その後、接触判断指標から「接触が避けられない状態」である否か判断する（ステップＡ０６）。
このステップＡ０６がＮＯで、「接触が避けられない状態」でないと判断された場合には、接触判断指標から「接触のおそれが無くなった状態」か否かを判断する（ステップＡ０７）。このステップＡ０７がＮＯで、「接触のおそれが無くなった状態」でないと判断された場合には、前記ステップＡ０５に戻す。
このステップＡ０７がＹＥＳで、「接触のおそれが無くなった状態」であると判断された場合には、ブレーキ解除を行う（ステップＡ０８）。
そして、現在高い減速度が発生しているか否かを判断する（ステップＡ０９）。このステップＡ０９がＹＥＳで、減速度が高く発生している場合には、ブレーキ解除警報を出し（ステップＡ１０）、プログラムをエンドとする（ステップＡ１１）。一方、前記ステップＡ０９がＮＯで、減速度が高く発生していない場合には、直ちに、プログラムをエンドとする（ステップＡ１１）。
前記ステップＡ０６がＹＥＳで、「接触が避けられない状態」であると判断された場合には、前記ステップＡ０４で掛けたブレーキよりも強いブレーキ制御を行い（ステップＡ１２）、その後、所定の制御を実行する。
つまり、この図１のフローチャートにおいては、障害物との接触の可能性が高い状態で掛けたブレーキを解除する時、高い減速度が発生していた場合には、ブレーキ解除警報を出し、予め運転者に、ブレーキ解除して減速度が急に変化することを知らせる（ステップＡ０９、ステップＡ１０参照）。

次いで、この第１実施例に係る車両用制動力制御を、図２のタイムチャートに基づいて説明する。
図２において、（１）は、障害物との接触の可能性の指標を示しており、下方が高く、上方が低い軸としている。（２）は、システムが作動するブレーキ液圧指令値を示している。（３）は、車両に発生する減速度を示している。（４）は、ブレーキ解除警報を示している。また、図２の（１）において、第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２と第３のしきい値Ｔｈ３とは、Ｔｈ３＜Ｔｈ１＜Ｔｈ２の関係にある。
そして、図２に示すように、（１）で、前方の障害物に近づき接触の可能性が高くなり、接触の可能性が第１のしきい値Ｔｈ１を越え（時間ｔ１）、さらに、接触の可能性が高まり、接触の可能性が第２のしきい値Ｔｈ２を越えたと判断されると（時間ｔ２）、ブレーキ液圧指令値が出されてブレーキ力が印加され、徐々に（３）の減速度が立ち上がる。その後、接触の可能性が低くなり始め（時間ｔ３）、接触の可能性が第３のしきい値Ｔｈ３になると（時間ｔ４）、接触のおそれが無くなった状態となり、（２）のブレーキ液圧指令値を徐々に減らして行く。この時、（４）のブレーキ解除警報が出力され（ＯＮ）、運転者に減速度が急に低下することを伝える。また、（２）のブレーキ液圧指令値を減らしていくと、ブレーキ解除警報の出力がなくなり（ＯＦＦ）（時間ｔ５）、また、（３）の減速度が少し遅れて減少する。このように、ブレーキ解除警報により、車両の減速度が急に低下する前に運転者に知らせ、よって、運転者は、前もって心構えや減速度の低下に対応する運転を行うことができるため、違和感が無く、また、操縦性が低下することもなくなる。
この結果、この実施例においては、障害物との接触の可能性が高い状態で掛けたブレーキを解除する時には、通常の接触のおそれが無くなったことを示す警報とは別の、ブレーキ制御を解除し、この後、減速度が急に変化することを警告するブレーキ解除警報を出している。
これにより、ブレーキ解除による車両の減速度が変化することを運転者に事前に報知するので、運転者がそのための準備をすることができ、よって、制動力の変化による車両の操縦性が変化することを運転者が違和感なく体感することが可能となり、違和感や操縦性の低下を起こさずブレーキ解除することが可能となり、安定した車両制御の実現に貢献できる。

図４、図５は、この発明の第２実施例を示すものである。
この第２実施例においては、上述の第１実施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図４に示すように、制御手段３は、自動制動作動手段３Ｂによる自動制動の解除において、この自動制動の解除開始から設定時間（Ｔ０）経過までのブレーキ液圧減少度の値を、前記設定時間経過後のブレーキ液圧減少度の値よりも小さくする。つまり、ブレーキ解除警報に対する運転者の反応時間と液圧指令減少に対する車体減速度の低下の応答時間から、運転者が減速度低下の準備ができる時間の直後に減速度が低下するように、ブレーキ液圧指令を変更する時間を求め、その時間までは液圧解除量を少なくし、それ以降では、液圧解除量を多くする液圧解除量の制御を行う。

この第２実施例に係る車両用制動力制御を、図４のフローチャートに基づいて説明する。
図４に示すように、制御手段３のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、障害物との距離、相対速度から接触の可能性を判断するための判断指標を計算する（ステップＢ０２）。この判断指標は、通常、接触予測時間（接触予測時間＝距離／相対速度）を用いる。この接触予測時間は、現在の相対速度が続くと想定した接触までの時間を表し、値が小さい程、接触直前であり、接触の可能性が高いことを示している。
そして、この接触判断指標から「接触の可能性が高い」か否かを判断する（ステップＢ０３）。この判断は、接触予測時間が「接触の可能性が高い」と判断するしきい値を下回るか否かによって行われる。このステップＢＡ０３がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻す。
このステップＢ０３がＹＥＳで、「接触の可能性が高い」と判断された場合には、ブレーキ制御を開始する（ステップＢ０４）。
そして、再び、接触判断指標を計算する（ステップＢ０５）。その後、接触判断指標から「接触が避けられない状態」である否か判断する（ステップＢ０６）。
このステップＢ０６がＮＯで、「接触が避けられない状態」でないと判断された場合には、接触判断指標から「接触のおそれが無くなった状態」か否かを判断する（ステップＢ０７）。このステップＢ０７がＮＯで、「接触のおそれが無くなった状態」でないと判断された場合には、前記ステップＢ０５に戻す。
このステップＢ０７がＹＥＳで、「接触のおそれが無くなった状態」であると判断された場合には、ブレーキ解除を行う（ステップＢ０８）。
そして、現在高い減速度が発生しているか否かを判断する（ステップＢ０９）。このステップＢ０９がＹＥＳで、減速度が高く発生している場合には、ブレーキ解除の警報を出し（ステップＢ１０）、ブレーキ液圧指令値（Ｐｂ）を計算する（ステップＢ１１）。このブレーキ液圧指令値（Ｐｂ）は、Ｐｂ（今回指令値）＝Ｐｂ（前回指示値）−Ｐ１（今回液圧減少量）で求められる。
そして、ブレーキ解除警報開始から設定時間Ｔ０が経過したか否かを判断する（ステップＢ１２）。このステップＢ１２がＮＯの場合には、前記ステップＢ１１に戻す。
このステップＢ１２がＹＥＳの場合及び前記ステップＢ０９がＮＯの場合には、再度、ブレーキ液圧指令値（Ｐｂ）を計算する（ステップＢ１３）。このブレーキ液圧指令値（Ｐｂ）は、Ｐｂ（今回指令値）＝Ｐｂ（前回指示値）−Ｐ２（今回液圧減少量）で求められる。但し、Ｐ２＞Ｐ１の関係があり、つまり、Ｐ１よりも液圧指令値の減少量を多くする。
そして、ブレーキ液圧指令値が零（０）となったか否かを判断する（ステップＢ１４）。このステップＢ１４がＮＯの場合には、前記ステップＢ１３に戻し、一方、このステップＢ１４がＹＥＳの場合には、プログラムをエンドとする（ステップＢ１５）。
前記ステップＢ０６がＹＥＳで、「接触が避けられない状態」であると判断された場合には、前記ステップＢ０４で掛けたブレーキよりも強いブレーキ制御を行い（ステップＢ１６）、その後、所定の制御を実行する。

次いで、この第２実施例に係る車両用制動力制御を、図５のタイムチャートに基づいて説明する。
図５において、（１）は、障害物との接触の可能性の指標を示しており、下方が高く、上方が低い軸としている。（２）は、システムが作動するブレーキ液圧指令値を示している。（３）は、車両に発生する減速度を示している。（４）は、ブレーキ解除警報を示している。また、図２の（１）において、第１のしきい値Ｔｈ１と第２のしきい値Ｔｈ２と第３のしきい値Ｔｈ３とは、Ｔｈ３＜Ｔｈ１＜Ｔｈ２の関係にある。
そして、図５に示すように、（１）で、前方の障害物に近づき接触の可能性が高くなり、接触の可能性が第１のしきい値Ｔｈ１を越し（時間ｔ１）、さらに、接触の可能性が高まり、接触の可能性が第２のしきい値Ｔｈ２を越えたと判断されると（時間ｔ２）、ブレーキ液圧指令値が出されてブレーキ力が印加され、徐々に（３）の減速度が立ち上がる。その後、接触の可能性が低くなり始め（時間ｔ３）、接触の可能性が第３のしきい値Ｔｈ３になると（時間ｔ４）、接触のおそれが無くなった状態となり、（２）のブレーキ液圧指令値を徐々に減らして行く。この時、（４）のブレーキ解除警報が出力され（ＯＮ）、運転者に減速度が急に低下することを伝える。
その後、（４）のブレーキ解除警報の出力がなくなり（ＯＦＦ）（時間ｔ５）、そして、運転者にえるブレーキ解除警報に対して運転者の反応時間（時間ｔ４〜時間ｔ７）をＴ１とし、ブレーキ液圧指令値を急に減少してから、車両の減速度が低下するまでの応答時間（時間ｔ６〜時間ｔ７）をＴ２とすると、ブレーキ解除の開始からＴ０＝Ｔ１−Ｔ２までブレーキ液圧指令値の解除量を少なくし、設定時間Ｔ０（時間ｔ４〜時間ｔ６）以降で、液圧解除量を多くする。。
このような制御により、ブレーキ解除警報により運転者が減速度の低下に対する準備ができた後、すぐに減速度を低下させることができる。すなわち、ブレーキ制御を解除する以上、早く解除する必要があるが、急な解除は急な減速度の低下につながり、操縦性を悪化させてしまう。この早く解除することと操縦性の悪化の防止とを両立する最適な時間でブレーキ解除を行っている。

この第２実施例の車両用制動力制御によれば、制動力の低減の仕方を二段階（時間Ｔ０、時間Ｔ２）に分け、低減開始から設定時間（Ｔ０）が経過するまでは緩やかに低下させ、その設定時間（Ｔ０）後、低減量を増加させているので、運転者に減速度の低下に対する準備時間（車両の操縦性等の変化に対して構える時間）を設けることができる。これにより、ユーザにやさしい安定した装置を提供することができる。また、できるだけ早くブレーキ解除することができ、且つ違和感や操縦性の低下の防止を両立したブレーキ解除が可能となる。

ブレーキ解除による車両の減速度が変化することを運転者に事前に報知することを、他の制御にも適用することができる。

第１実施例における車両用制動力制御のフローチャートである。 第１実施例における車両用制動力制御のタイムチャートである。 第１実施例における車両用制動力制御装置のシステム構成図である。 第２実施例における車両用制動力制御のフローチャートである。 第２実施例における車両用制動力制御のタイムチャートである。 従来においてブレーキ制御に至る場合の車両用制動力制御のタイムチャートである。 従来においてブレーキ制御に至らない場合の車両用制動力制御のタイムチャートである。

符号の説明

１ 車両用制動力制御装置
２ 障害物検知手段
３ 制御手段
３Ａ 判定手段
３Ｂ 自動制動作動手段
３Ｃ 警報指令手段
４ 制動制御手段
５ 警報手段
６ 車速検出手段
７ 制動駆動手段
８ 制動手段

Claims (2)

1. 進行方向前方の障害物を検知する障害物検知手段を設け、この障害物検知手段により検知された検知結果から障害物との接触が避けられるかどうかを判定する判定手段と、この判定手段により障害物との接触が避けられないと判定された場合には制動手段を作動させる自動制動作動手段とが備えられた制御手段を設けた車両用制動力制御装置において、前記制御手段は、前記判定手段により障害物との接触のおそれがなくなったと判定された場合には、前記自動制動作動手段による自動制動を解除し、且つこの自動制動の解除時における車両の減速度が予め設定された減速度よりも高いときには、警報指令信号を出力し、前記自動制動作動手段による自動制動を解除し、且つこの自動制動の解除時における車両の減速度が予め設定された減速度よりも高くないときには、警報指令信号を出力しない警報指令手段を備えていることを特徴とする車両用制動力制御装置。
2. 前記制御手段は、前記自動制動作動手段による自動制動の解除において、この自動制動の解除開始から設定時間経過までのブレーキ液圧減少度の値を、前記設定時間経過後のブレーキ液圧減少度の値よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制動力制御装置。

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