JP5267963B1 - 制動制御装置 - Google Patents

Abstract

制動力立ち上がり期間内に制動力を補正して、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させる制動制御装置の提供。自動ブレーキ制御を用いて車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置であって、車両の減速度を検知する減速度検知手段と、所定期間における、前記検知された減速度と当該検知された減速度に対応する要求減速度との乖離度合の変化に基づいて、前記自動ブレーキ装置の制動力を制御する制御手段とを備え、前記所定期間は、前記自動ブレーキ装置への作動指示が行われた時点から前記要求減速度が予め定められた目標減速度に達する時点までの制動力立ち上がり期間に含まれる期間であることを特徴とする。

Description

本発明は制動制御装置に関し、より詳しくは、制動力立ち上がり期間内に制動力を補正して、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させることができる制動制御装置に関する。

従来、車両に搭載される安全装置の１つとして、車両の周囲にある障害物を認識して、走行する車両が障害物に衝突せずに回避できるようドライバの操作を支援する衝突回避制動装置が開発されている。

例えば、特許文献１には、車両の実減速度を算出する実減速度算出部と、目標減速度を算出する目標減速度算出部と、実減速度算出部で算出された実減速度が目標減速度算出部で算出された目標減速度と等しくなるようにブレーキ液圧制御を行う減速度制御装置が開示されている。より具体的には、実減速度と目標減速度とを比較し、実減速度が目標減速度よりも小さい場合にはブレーキ力を増加させ、実減速度が目標減速度よりも大きい場合にはブレーキ力を減少させる。この減速度制御装置によれば、実減速度が目標減速度と等しくなるようにブレーキ力が制御されるので、衝突回避の可能性を高めることができる。

しかしながら、特許文献１に記載の減速度制御装置は、ブレーキの効き始めの期間（つまり、制動力立ち上がり期間）のことを考慮していない。制動力立ち上がり期間は、制動力が次第に高まっていく期間である。ブレーキパッドの摩耗の程度、ドライバのハンドル操作、乗員を含む車両の重量等によって、この期間における制動力の増加率は異なる。つまり、ブレーキパッドの摩耗の程度等によって、実際の制動力の増加率と予め定められた制動力の増加率との間に乖離が生じる。この乖離による制動力の差は、制動力立ち上がり期間において時間が経つ程大きくなる。その乖離の影響を制動力立ち上がり期間後に持ち越さないように、制動力立ち上がり期間内に制動力の補正をしておくことが好ましい。

特開平８−５８５４３号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、制動力立ち上がり期間内に制動力を補正して、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させることができる制動制御装置の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、
第１の局面は、
自動ブレーキ制御を用いて車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置であって、
車両の減速度を検知する減速度検知手段と、
所定期間における、前記検知された減速度と当該検知された減速度に対応する要求減速度との乖離度合の変化に基づいて、前記自動ブレーキ装置の制動力を制御する制御手段とを備え、
前記所定期間は、前記自動ブレーキ装置への作動指示が行われた時点から前記要求減速度が予め定められた目標減速度に達する時点までの制動力立ち上がり期間に含まれる期間であることを特徴とする、制動制御装置である。

第１の局面によれば、制動力立ち上がり期間に含まれる所定期間の、検知された減速度と要求減速度との乖離度合の変化に基づいて、制動力が制御される。これにより、制動力立ち上がり期間の途中から制動力の制御をすることが可能となる。よって、早い段階から制動力の制御を行うことができ、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させることができる。

第２の局面は、第１の局面において、
前記制動力の制御は、前記所定期間の終期または当該終期付近から開始されることを特徴とする。

第２の局面によれば、制動力の制御を早い段階から行うことができる。

第３の局面は、第１の局面において、
前記制御手段は、前記乖離度合の変化に応じて、前記要求減速度が前記目標減速度に達するまでの当該要求減速度の変化率を増加または減少させることを特徴とする。

第３の局面によれば、自動ブレーキ装置の利き具合に応じて、目標減速度に達するまでの要求減速度の変化率を調節することができる。

第４の局面は、第１の局面において、
前記制御手段は、前記乖離度合の変化に応じて、前記目標減速度を増加または減少させることを特徴とする。

第４の局面によれば、自動ブレーキ装置の利き具合に応じて、目標減速度を増減させることができる。

第５の局面は、第１の局面において、
前記所定期間の始期は、前記作動指示の時点から当該作動指示に対する前記自動ブレーキ装置の応答遅れの時間が経過した時点であることを特徴とする。

第５の局面によれば、所定時間の始期を自動ブレーキ装置の応答遅れの時間が経過した時点に設定するので、乖離度合の変化を適切に算出し、制動力を適切に制御することができる。

第６の局面は、第１の局面において、
前記所定期間の終期は、ドライバの操舵によって障害物への衝突を回避できる最終時点であることを特徴とする。

第６の局面によれば、所定時間の終期をドライバの操舵によって障害物への衝突を回避できる最終時点（すなわち、操舵回避限界時点）に設定することで、操舵回避限界時点までの乖離度合の変化に基づいて、操舵回避限界時点以降に制動力の制御を行うことができる。

第７の局面は、第１の局面において、
前記乖離度合の変化は、前記要求減速度に対する、前記要求減速度と前記検知された減速度の差分の割合であることを特徴とする。

第７の局面によれば、乖離度合の変化に基づいて、制動力を適切に制御することができる。

第８の局面は、第１の局面において、
前記乖離度合の変化は、前記目標減速度と前記検知された減速度の差分を時間で積分したものであることを特徴とする。

第８の局面によれば、乖離度合の変化に基づいて、制動力を適切に制御することができる。

第９の局面は、
自動ブレーキ制御を用いて車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置であって、
自動ブレーキ装置のブレーキ液圧を検知するブレーキ液圧検知手段と、
所定期間における、前記検知されたブレーキ液圧と当該検知されたブレーキ液圧に対応する要求ブレーキ液圧との乖離度合の変化に基づいて、前記自動ブレーキ装置の制動力を制御する制御手段とを備え、
前記所定期間は、前記自動ブレーキ装置への作動指示が行われた時点から前記要求ブレーキ液圧が予め定められた目標ブレーキ液圧に達する時点までの制動力立ち上がり期間に含まれる予め定められた期間であることを特徴とする、制動制御装置である。

第９の局面によれば、制動力立ち上がり期間に含まれる所定期間の、検知されたブレーキ液圧と要求ブレーキ液圧との乖離度合の変化に基づいて、制動力が制御される。これにより、制動力立ち上がり期間の途中から制動力の制御をすることが可能となる。よって、早い段階から制動力の制御を行うことができ、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させることができる。

本発明によれば、制動力立ち上がり期間内に制動力を補正して、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させることができる。

図１は、第１実施形態に係る制動制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、（ａ）は補正前要求減速度と実減速度の関係を示す図、（ｂ）は推定乖離度合いと実際の乖離度合いの関係を示す図、（ｃ）は補正前要求減速度と補正後要求減速度の関係を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る制動制御装置の動作を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態に係る制動制御装置の構成を示すブロック図である。図２の（ａ）は補正前要求減速度と実減速度の関係を示す図、（ｂ）は推定乖離度合いと実際の乖離度合いの関係を示す図、（ｃ）は補正前要求減速度と補正後要求減速度の関係を示す図である。

第１実施形態に係る制動制御装置１は、自動ブレーキ制御を用いて自車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置である。

図１に示されるように、制動制御装置１は、物体検知手段４と、減速度検知手段２と、制御手段３とを備えている。

物体検知手段４は、自車両の周囲に存在する障害物（例えば他車両）を検知する。物体検知手段４は、例えばレーダ装置、カメラ装置等で構成することができる。物体検知手段４は、自車両と、当該自車両の周囲に存在する障害物との相対速度、相対距離等を算出することができる。

制御手段３は、所定期間Ｔ１（図２参照）における、検知された減速度Ｇ１と当該検知された減速度Ｇ１に対応する要求減速度Ｇ２との乖離度合の変化に基づいて、自動ブレーキ装置８の制動力を制御する。所定期間Ｔ１は、制動力立ち上がり期間Ｔ２（図２参照）に含まれる予め定められた期間である。

所定期間Ｔ１の始期ｔ１は、例えば、自動ブレーキ装置８への作動指示の時点ｔ０から当該作動指示に対する自動ブレーキ装置８の応答遅れの時間が経過した時点である。

所定期間Ｔ１の終期ｔ２は、例えば、ドライバの操舵によって障害物への衝突を回避できる最終時点（衝突回避限界時点）である。

制動力立ち上がり期間Ｔ２は、自動ブレーキ装置８への作動指示が行われた時点ｔ０から、要求減速度Ｇ２が予め定められた目標減速度Ｇ３に達する時点までの期間である（図２（ａ）参照）。

要求減速度Ｇ２（図２（ａ）参照）は、予め設定された値である。要求減速度Ｇ２は、ドライバの操舵に影響を与えない範囲内で設定される。要求減速度Ｇ２は、制動力立ち上がり期間Ｔ２において、時間が経過するにつれて次第に増加するように予め設定される。つまり、要求減速度Ｇ２の勾配は、制動力の立ち上がりの速さとして望ましい値を表す。

目標減速度Ｇ３（図２（ａ）参照）は、減速度の目標値である。要求減速度Ｇ２は、時間の経過とともに次第に増加していき、或る一定の目標値まで大きくなると、増加しないように設定される。この目標値が目標減速度Ｇ３である。従って、要求減速度Ｇ２が時間の経過とともに次第に大きくなって目標減速度Ｇ３に達すると、要求減速度Ｇ２は一定の減速度となる。目標減速度Ｇ３は、制御手段３によって算出される。

減速度検知手段２は、車両の減速度を検知する。つまり、減速度検知手段２は、実際の減速度（以下、実減速度と称する）を検知する。なお、減速度検知手段２は、加速度も検知することができる。つまり、負の値の減速度が検知されたときには、正の値の加速度が検知されたことになる。実減速度は、制動力立ち上がり期間Ｔ２全体において、要求減速度に一致して増加することが理想であるが、実際にはそうならないことが多い。これは、自動ブレーキ装置８のブレーキパッドの摩耗や、ドライバのハンドル操作、自車両の傾き具合等によって、実際の制動力が、ブレーキ液圧に対して予め定められた制動力に一致しないからである。

上記乖離度合の変化は、例えば、要求減速度Ｇ２に対する、要求減速度Ｇ２と検知された減速度Ｇ１の差分の割合の時間変化率である。つまり、乖離度合の変化は、（Ｇ１−Ｇ２）／Ｇ２の時間変化率として表すことができる。この時間変化率は、例えば、所定期間Ｔ１において当該所定期間Ｔ１よりも短い周期で（Ｇ１−Ｇ２）／Ｇ２を複数個サンプリングし、そのサンプリングされた（Ｇ１−Ｇ２）／Ｇ２の時間変化率を直線近似（最少二乗法等による）することで得られる（図２（ｂ）参照）。

また、上記乖離度合の変化は、例えば、要求減速度Ｇ２と検知された減速度Ｇ１の差分を時間（例えば時間Ｔ１）で積分したものであってもよい。

制御手段３の動作について、より詳しく説明する。
制御手段３は、衝突危険性判定手段７（図１参照）と、目標減速度算出手段５と、操舵回避限界時間算出手段６と、減速度補正手段９とを含む。制御手段３は、制動力の制御を、所定期間Ｔ１の終期ｔ２または終期ｔ２付近から開始する（図２（ｃ）参照）。

衝突危険性判定手段７は、自車両と障害物との相対距離および相対速度に基づいて、自車両が障害物と衝突する危険度を判定する。

目標減速度算出手段５は、衝突危険性判定手段７で判定された危険度に基づいて、目標減速度Ｇ３を算出する。

操舵回避限界時間算出手段６は、自車両と障害物との相対距離および相対速度、自車両の横加速度等に基づいて、操舵回避限界時間を算出する。操舵回避限界時間は、ドライバの操舵によって障害物への衝突を回避できる最終時点から、操舵しなければ衝突が予想される時点までの時間である。操舵しなければ衝突が予想される時点から操舵回避限界時間を遡った時点が、操舵回避限界時刻ｔ２として設定される。

減速度補正手段９は、上記乖離度合の変化に応じて、要求減速度Ｇ２が目標減速度Ｇ３に達するまでの要求減速度Ｇ２の時間変化率αを増加または減少させる（図２（ｃ）参照）。図２（ｃ）には、時間変化率αを増加させる場合を示す。具体的には、乖離度合いの変化が負の値であるときは、検知された減速度Ｇ１が要求減速度Ｇ２よりも小さい傾向が時間の経過とともに強くなっているので（図２（ａ）参照）、変化率αを増加させる。つまり、要求減速度Ｇ２が早く大きくなるように変化率αを補正する。また、乖離度合いの変化が正の値であるときは、検知された減速度Ｇ１が要求減速度Ｇ２よりも大きい傾向が時間の経過とともに強くなっているので、変化率αを減少させる。つまり、要求減速度Ｇ２が大きくなる速度が小さくなるように変化率αを補正する。場合によっては、要求減速度Ｇ２が次第に小さくなるように変化率αを補正する。

また、減速度補正手段９は、上記乖離度合の変化に応じて、目標減速度Ｇ３を増加または減少させる（図２（ｃ）参照）。目標減速度Ｇ３を増加または減少は、要求減速度Ｇ２の変化率αの増加または減少と関連するものである。具体的には、乖離度合いの変化が負の値であるときは、検知された減速度Ｇ１が要求減速度Ｇ２よりも小さい傾向が時間の経過とともに強くなっているので、目標減速度Ｇ３を増加させる（図２（ｃ）参照）。つまり、要求減速度Ｇ２が早く大きくなるように目標減速度Ｇ３を補正する。また、乖離度合いの変化が正の値であるときは、検知された減速度Ｇ１が要求減速度Ｇ２よりも大きい傾向が時間の経過とともに強くなっているので、目標減速度Ｇ３を減少させる。つまり、要求減速度Ｇ２が大きくなる速度が小さくなるように目標減速度Ｇ３を補正する。場合によっては、要求減速度Ｇ２が次第に小さくなるように目標減速度Ｇ３を補正する。

次に、制動制御装置１の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
まず、衝突危険性が所定値以上であるかどうかが判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１において、衝突危険性が所定値未満であると判定された場合には、処理を終了する。一方、衝突危険性が所定値以上であると判定された場合には、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、衝突回避に必要な目標減速度Ｇ３が算出される。次いで、ステップＳ３では、自動ブレーキ装置８の自動制動機能がオンされる。

次いで、ステップＳ４では、自動制動機能がオンになった時刻ｔ０から操舵回避限界時刻ｔ２までの時間が算出される。次いで、ステップＳ５では、時刻ｔ０からの時間が自動ブレーキ装置８の応答遅れの時間以上か（つまり、所定期間Ｔ１の始期ｔ１を経過しているか）が判断される。始期ｔ１を経過していないと判断された場合は、処理を終了する。一方、始期ｔ１を経過していると判断された場合は、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、要求減速度Ｇ２に対する実減速度Ｇ１の乖離度合いが算出される。次いで、ステップＳ７では、時刻ｔ２を経過しているかどうかが判断される。時刻ｔ２を経過していないと判断された場合は、処理をステップＳ５に戻す。一方、時刻ｔ２を経過していると判断された場合は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、所定期間Ｔ１における乖離度合いの変化が算出される。次いで、ステップＳ９では、乖離度合いの変化に基づいて、補正後の変化率αおよび補正後の目標減速度Ｇ３を算出する。次いで、ステップＳ１０では、算出した補正後の変化率αおよび補正後の目標減速度Ｇ３に、変化率αおよび目標減速度Ｇ３を補正する。これにより、処理を終了する。

以上説明したように、第１実施形態によれば、制動力立ち上がり期間Ｔ２に含まれる所定期間Ｔ１での、検知された減速度Ｇ１と要求減速度Ｇ２との乖離度合の変化に基づいて、要求減速度Ｇ２の変化率αおよび目標減速度Ｇ３を補正することにより、制動力が適切に制御される。これにより、制動力立ち上がり期間Ｔ２の途中から制動力の制御をすることができる。よって、早い段階から制動力の制御を行うことができ、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置８に適切な制動力を発揮させることができる。

なお、他の実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、補正後の変化率αおよび目標減速度Ｇ３を記憶する記憶手段（図示せず）を設けてもよい。この場合、図３のフローチャートのステップＳ９とステップＳ１０の間に、算出された補正後の変化率αおよび目標減速度Ｇ３を記憶するステップ（図示せず）が挿入される。当該ステップでは、ステップＳ１からＳ１０までの１回のフロー毎に、補正後の変化率αおよび目標減速度Ｇ３が更新記憶される。これにより、各フロー毎に、更新記憶された補正後の変化率αおよび目標減速度Ｇ３に基づいて補正が行われるので、より適切な制動制御を行うことができる。

なお、第１実施形態における減速度検知手段２、目標減速度算出手段５、減速度補正手段９に代えて、ブレーキ液圧検知手段、目標ブレーキ液圧算出手段、ブレーキ液圧補正手段を設けることにより、減速度に代えてブレーキ液圧を直接的に制御するようにしてもよい。この場合も、第１実施形態と同様の効果が得られる。

本発明は、制動力立ち上がり期間内に制動力を補正して、ブレーキパッドの状態等に拘わらず自動ブレーキ装置に適切な制動力を発揮させる制動制御装置等に適用可能である。

１ 制動制御装置
２ 減速度検知手段
３ 制御手段
４ 物体検知手段
５ 目標減速度算出手段
６ 操舵回避限界時間算出手段
７ 衝突危険性判定手段
８ 自動ブレーキ装置
９ 減速度補正手段
Ｔ１ 所定期間
Ｔ２ 制動力立ち上がり期間
Ｇ１ 検知された減速度（実減速度）
Ｇ２ 要求減速度
Ｇ３ 目標減速度
ｔ０ 自動ブレーキ装置への作動指示の時点
ｔ１ 所定期間の始期
ｔ２ 所定期間の終期

Claims (9)

1. 自動ブレーキ装置を用いて自車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置であって、
   自車両の減速度を検知する減速度検知手段と、
   自車両が障害物と衝突する危険度を判定し、判定された危険度に基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
   制動力立ち上がり期間において、時間が経過するにつれて次第に増加して前記目標減速度に達する要求減速度を設定するとともに、所定期間における前記検知された減速度と当該減速度を検知した時点の前記要求減速度との乖離度合の変化に基づいて、前記自動ブレーキ装置の制動力を制御する制御手段とを備え、
   前記所定期間は、前記自動ブレーキ装置への作動指示が行われた時点から前記要求減速度が前記目標減速度に達する時点までの制動力立ち上がり期間に含まれることを特徴とする、制動制御装置。
2. 前記制動力の制御は、前記所定期間の終期または当該終期付近から開始されることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
3. 前記制御手段は、前記乖離度合の変化に応じて、前記要求減速度が前記目標減速度に達するまでの当該要求減速度の変化率を増加または減少させることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
4. 前記制御手段は、前記乖離度合の変化に応じて、前記目標減速度を増加または減少させることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
5. 前記所定期間の始期は、前記作動指示の時点から当該作動指示に対する前記自動ブレーキ装置の応答遅れの時間が経過した時点であることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
6. 前記所定期間の終期は、ドライバの操舵によって障害物への衝突を回避できる最終時点であることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
7. 前記乖離度合の変化は、前記要求減速度に対する、前記要求減速度と前記検知された減速度の差分の割合であることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
8. 前記乖離度合の変化は、前記目標減速度と前記検知された減速度の差分を時間で積分したものであることを特徴とする、請求項１に記載の制動制御装置。
9. 自動ブレーキ装置を用いて自車両の障害物への衝突回避を支援する制動制御装置であって、
   自動ブレーキ装置のブレーキ液圧を検知するブレーキ液圧検知手段と、
   自車両が障害物と衝突する危険度を判定し、判定された危険度に基づいて目標ブレーキ液圧を算出する目標ブレーキ液圧算出手段と、
   制動力立ち上がり期間において、時間が経過するにつれて次第に増加して前記目標ブレーキ液圧に達する要求ブレーキ液圧を設定するとともに、所定期間における前記検知されたブレーキ液圧と当該ブレーキ液圧を検知した時点の前記要求ブレーキ液圧との乖離度合の変化に基づいて、前記自動ブレーキ装置の制動力を制御する制御手段とを備え、
   前記所定期間は、前記自動ブレーキ装置への作動指示が行われた時点から前記要求ブレーキ液圧が前記目標ブレーキ液圧に達する時点までの制動力立ち上がり期間に含まれることを特徴とする、制動制御装置。

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