JP5328471B2 - 車両停止判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の停止を判定するための車両停止判定装置に関する。

従来の車両停止判定装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、車両状態に基づいて車両の停止を判定する車両停止判定手段を備えたものが知られている。

特開２００６−１１１２０８号公報

しかしながら、上述したような車両停止判定装置では、車両が停止する直前の車速域において車輪のロックが生じる場合があり、この車輪のロックを車両の停止を誤判定するおそれがある。特に、低μ路では、停止する直前の車速域にて車輪のロックが生じ易いため、かかるおそれは顕著となる。

そこで、本発明は、車両の停止を確実に判定することができる車両停止判定装置を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両停止判定装置は、車両の停止を判定するための車両停止判定手段と、車両の車速が所定速度以下となった後、車両の車輪のロックが生じ得る期間としての所定時間、車両停止判定手段による判定を禁止する判定禁止手段と、を備えたことを特徴とする。

この車両停止判定装置では、車速が所定速度以下となった後、車両の車輪のロックが生じ得る期間としての所定時間、車両の停止を判定することが禁止される。よって、車輪のロックを車両の停止と誤判定するのを抑制することができ、車両の停止を確実に判定することができる。

また、車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うＡＢＳ制御手段、を備え、所定速度は、ＡＢＳ制御手段の作動可能な下限速度であることが好ましい。車両が停止する直前の車速域においてＡＢＳ制御手段が作動しない速度域では、車輪のロックが抑制されないために特に停止を誤判定し易いことから、このように所定速度がＡＢＳ制御手段の作動可能な下限速度であると、車両の停止を確実に判定する上記効果が特に有効となる。

また、車輪のロック状態を検知するロック状態検知手段を備え、判定禁止手段は、ロック状態検知手段で検知したロック状態に基づいて所定時間を算出することが好ましい。この場合、車輪のロックを車両の停止と誤判定するのを好適に抑制することができ、車両の停止を確実に判定することができる。

このとき、ロック状態検知手段は、車輪の車輪速と車速との差の積算値又は該積算値の相関値に基づいてロック状態を検知することが好ましい。この場合、ロック状態を確実に把握して車輪のロックを車両の停止と誤判定するのを抑制でき、車両の停止を確実に判定することが可能となる。

また、車両の制動量を検出するための制動量検出手段を備え、判定禁止手段は、制動量検出手段で検出した制動量に基づいて所定時間を算出することが好ましい。この場合、制動量に応じたタイミングで車両の停止を確実に判定することができる。

このとき、制動量検出手段は、車両の運転者のブレーキ操作量を制動量として検出する場合がある。

また、ブレーキ操作後にＡＢＳ制御手段によるＡＢＳ制御が行われた履歴がある場合、車両停止判定手段による判定及び判定禁止手段による判定の禁止が行われることが好ましい。この場合、ＡＢＳ制御が行われた履歴があると車輪のロックを車両の停止と誤判定する可能性が高いことから、かかる誤判定を抑制する上記作用効果が好適に発揮され、車両の停止を確実に判定できる。

また、車輪のロック状態を判断するためのロック状態判断手段を備え、判定禁止手段は、ロック状態判断手段で判断したロック状態に基づいて所定時間を補正することが好ましい。この場合、ロック状態に応じたタイミングで車両の停止を確実に判定することができる。

このとき、ロック状態判断手段は、車速が一定車速以下のときにおいて、車輪の車輪速が車速より小さくなったときの車輪速と車速との差である車輪ロック値を積算して車輪ロック積算値を算出し、該車輪ロック積算値に応じてロック状態を判断し、判定禁止手段は、車輪ロック積算値に応じて所定時間を補正する場合がある。

ここで、ロック状態判断手段は、車輪のそれぞれの車輪ロック値を算出し、車輪のうち車輪ロック値の絶対値が最も大きい車輪の車輪ロック値のみを積算して車輪ロック積算値を算出することが好ましい。この場合、ロック状態を精度よく判断することができ、よって、ロック状態に精度よく応じたタイミングで車両の停止を確実に判定することが可能となる。

本発明によれば、車両の停止を確実に判定することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両停止判定装置の構成を示すブロック図である。 図１の車両停止判定装置の処理手順を示すフローチャートである。 図１の車両停止判定装置で設定されるタイマ時間を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示すように、本実施形態の車両停止判定装置１は、例えば低μ路上において制動する自動車等の車両１０の停止を判定（以下、「停止判定」ともいう）するためのものであり、車両１０に搭載されている。この車両停止判定装置１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等で構成されたコントローラとしてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を備えている。

ＥＣＵ２には、ブレーキセンサ３と、車輪速センサ４と、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御装置５とが接続されている。ブレーキセンサ３は、車両１０の制動に関する制動量を検出するためのものであり、ここでは、車両１０の運転者によるブレーキ操作量を検出してＥＣＵ２に出力する。ブレーキセンサ３としては、例えばマスタ圧センサが用いられている。なお、制動量として、車両１０の減速度等を検出してもよい。

車輪速センサ４は、車両１０の各車輪の車輪速のそれぞれを検出するものであり、各車輪の回転速度に応じたパルス信号をＥＣＵ２に出力する。ここでは、車輪速センサ４に磁気抵抗素子（ＭＲＥ：Magneto Resistive Element）を使用している。ＡＢＳ制御装置５は、車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うものである。また、ＡＢＳ制御装置５は、その作動状態をＥＣＵ２に出力する。

このＥＣＵ２では、制動する車両１０の停止（つまり、停車）を判定すると共に、車輪速から推定した推定車速（推定車体速度）が所定速度となった後でタイマ時間が経過する間、かかる判定を禁止する（詳しくは、後述）。

以上のように構成された車両停止判定装置１では、車両１０が制動するに際して該車両１０の停止を判定すべく、ＥＣＵ２にて次の処理を実行する。すなわち、まず、車輪速センサ４で検出された各車輪速から車両１０の車速を推定車速として推定する。続いて、各車輪速及び推定車速の差に基づいて、車輪ロック値を算出する（Ｓ１）。

具体的には、各車輪のそれぞれについて、車輪速と推定車速との差である「車輪速−推定車速」を求め、これらのうちの最小値（つまり、絶対値が最大のもの）を選択する。そして、選択した「車輪速−推定車速」の値がマイナス（＜０）の場合、この値を車輪ロック値として算出する一方、「車輪速−推定車速」の値がプラス（＞０）の場合、車輪ロック値をゼロとして算出する。なお、車輪減速度及び車体減速度の差に基づいて、車輪ロック値を算出してもよい。

続いて、推定車速が設定速度以下の場合、算出した車輪ロック値を積算し、車輪のロック状態を表す車輪ロック積算値を求める（Ｓ２→Ｓ３）。他方、推定車速が設定速度よりも大きい場合、車輪ロック積算値をリセットする（Ｓ２→Ｓ４）。

続いて、ＡＢＳ制御装置５が作動中であるか否か、つまり、ＡＢＳ制御装置５の作動可能な下限速度に推定車速がなったか否かを判定する（Ｓ５）。ＡＢＳ制御装置５が作動中の場合、例えば作動履歴フラグを立てる等によって「作動履歴あり」とし、上記Ｓ１の処理へ再び移行する（Ｓ６）。ＡＢＳ制御装置５が作動中でない場合、ＡＢＳ制御装置５の作動履歴の有無を判定する（Ｓ７）。

ＡＢＳ制御装置５の作動履歴がある場合（上記Ｓ７のＹｅｓ）、車輪のロックが生じ得る期間としてのタイマ時間（所定時間）を設定する（Ｓ８）。具体的には、ブレーキセンサ３で検出された運転者のブレーキ操作量を用いてタイマ時間を仮設定し、この仮設定したタイマ時間を、車輪ロック積算値を用いて補正することで、タイマ時間を決定する。

より具体的には、ＡＢＳ制御装置５の作動終了時点においてブレーキセンサ３で検出された運転者のブレーキ操作量を、予め求められたタイマ時間マップに対応させ、仮設定のタイマ時間を導出する。併せて、車輪ロック積算値を予め求められた補正量マップに対応をさせ、路面状況（つまり、車輪のロック状態）を判断（悪路判定）すると共に、補正量を導出する。そして、仮設定のタイマ時間に補正量を加算し、タイマ時間を決定する。

図３は、図１の車両停止判定装置で設定されるタイマ時間を説明するためのグラフであり、図３（ａ）はタイマ時間マップの一例を示し、図３（ｂ）は補正量マップの一例を示している。図３（ａ）に示すように、ここでのタイマ時間マップＭ１では、ブレーキ操作量の増大に伴って直線的に小さくなるようタイマ時間が設定されている。

また、図３（ｂ）に示すように、ここでの補正量マップＭ２では、車輪ロック積算値の増大に伴って大きくなるよう補正量が設定されている。さらにこの補正量マップＭ２は、車輪ロック積算値が所定値Ｐ１，Ｐ２のとき、補正量の増大の傾きが変化するようになっている。この補正量マップＭ２によれば、車輪ロック積算値が所定値Ｐ１までの値のときには路面状況が圧雪と判断され、車輪ロック積算値が所定値Ｐ１，Ｐ２間の値のときには路面状況がまたぎと判断され、車輪ロック積算値が所定値Ｐ２以上の値のときには路面状況が氷盤と判断される。

続いて、タイマカウントを開始し、タイマカウント値が上記タイマ時間を経過したとき、車両１０が停止したと判定する（Ｓ９〜Ｓ１１）。そしてその後、停止判定がなされたことをトリガーとして、例えば、ブレーキ圧を制御し保持して停車状態を維持するブレーキシステム（停車維持手段）が作動される。

他方、ＡＢＳ制御装置５の作動履歴がない場合（上記Ｓ７のＮｏ）、タイマカウント値をリセットし、その後、車輪速センサ４からパルス信号が一定時間入力されないとき、車両１０が停止したと判定する一方、車輪速センサ４からパルス信号が一定時間入力されているとき、上記Ｓ１の処理へ再び移行する（Ｓ１２，Ｓ１３）。

以上、本実施形態の車両停止判定装置１では、車両１０が制動する際にＡＢＳ制御が行われた場合、ＡＢＳ制御が終了したときにおいて、運転者のブレーキ操作量及び路面状態が検出され、タイマカウントが開始され、そして、タイマカウント値がタイマ時間経過したときに車両１０が停止したと判定される。つまり、ＡＢＳ制御終了時点からタイマ時間だけ停止判定が禁止される。ここで、運転者のブレーキ操作量及び路面状態に応じてタイマ時間が可変とされ、制御インターバルごとに車輪ロック値を検出し、設定速度以下において車輪ロック値を逐次積算していき、ＡＢＳ制御終了時点でその積算値を使用することで路面状況が検出されている。

ところで、通常、停止直前の一定車速域では、ＡＢＳ制御を行わないため、車速がこの一定車速域にある場合、車輪のロックが起こり易い。そのため、車輪速センサ４からパルス信号が一定時間存在しないことのみでもって停止判定を行う従来の車両停止判定装置では、車輪のロックが生じたとき、車両がまだ動いているのにもかかわらずに車両停止と誤判定されてしまうこと場合がある。その結果、停車維持手段が早期発動し、車輪のロックをさらに助長して車両挙動を不安定にしてしまう。

これに対し、本実施形態では、車速がＡＢＳ制御装置５の作動可能な下限速度以下となった後、車両１０の車輪のロックが生じ得る期間としてのタイマ時間、停止判定が禁止されるため、車輪のロックを車両１０の停止と誤判定するのを抑制することができ、車両１０の停止を確実に判定することができる。その結果、停車維持手段を適切に発動させ、車両挙動の安定化が可能となる。

また、本実施形態では、上述したように、ＡＢＳ制御が作動しない車速となってからブレーキ操作量に基づき算出したタイマ時間が経過するまで、車両の停止判定を禁止している。よって、制動量に応じた好適なタイミングで車両１０の停止を確実に判定することができる。

また、車輪のロック後から停止までに車両１０が滑る量は、路面状況や路面の種別等の路面状況によって異なることから、路面状況によって停止判定すべきタイミングが異なる。この点、本実施形態では、タイマ時間を路面状況に応じて補正しているため、路面状況に応じた適切なタイミングで車両１０の停止を確実に判定することができる。

特に、車輪ロック値を逐次積算してなる車輪ロック積算値に基づいて路面状況の変化を判別するため、圧雪路、またぎ路及び氷盤路等の路面状況判定が可能であり、路面状況に一層応じた正確な停止判定を行うことができる。

なお、複数車輪すべての車輪速の変動に基づく値を用いて路面状況の判定を行うと、場合によっては、かかる値の差が路面の種別間で微小になってしまい、路面の種別を精度よく判別するのが困難となることがある。これに対し、本実施形態では、上述したように、１輪分の車輪ロック値を設定速度以下で逐次積算してなる車輪ロック積算値を用いて路面状況の判定を行うことから、路面の種別間で車輪ロック積算値の差が顕著となっている。よって、路面状況を精度よく判断することができ、路面状況に精度よく応じたタイミングで車両１０の停止を確実に判定することが可能となる。

また、本実施形態では、上述したように、ブレーキ操作後にＡＢＳ制御装置５の作動履歴がある場合（上記Ｓ７にてＹｅｓ）、停止判定の禁止（上記Ｓ８〜Ｓ１０）及び停止判定（上記Ｓ１１）が行われている。この場合においては、ＡＢＳ制御が行われた履歴があると車輪のロックを車両１０の停止と誤判定する可能性が高いことから、かかる誤判定を抑制する上記作用効果が好適に発揮され、車両１０の停止を確実に判定できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る車両停止判定装置は、実施形態に係る上記車両停止判定装置１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、ＡＢＳ制御装置５の作動終了時からタイマ時間が経過した後、無条件で車両１０が停止したと判定したが、タイマ時間が経過した後、所定条件が成立した場合に車両１０が停止したと判定してもよく、要は、車速が所定速度以下となってから所定時間だけ車両の停止判定を禁止すればよい。

また、上記実施形態では、ＡＢＳ制御装置５の作動終了時の車輪ロック積算値を用いてタイマ時間を設定したが、ＡＢＳ制御の作動終了時以外の時点の車輪ロック積算値を用いてタイマ時間を設定してもよい。なお、車両のロック状態を判断することには、上記実施形態のように路面状況を判断することだけでなく、車輪（タイヤ）の磨耗等の変化を判断すること等も含んでいる。

以上において、ＥＣＵ２が車両停止判定手段及び判定禁止手段をそれぞれ構成し、ブレーキセンサ３が制動量検出手段を構成し、ＥＣＵ２とブレーキセンサ３と車輪速センサ４とがロック状態判断手段を構成し、ＡＢＳ制御装置５がＡＢＳ制御手段を構成し、ＥＣＵ２及び車輪速センサ４がロック状態検知手段を構成する。

１…車両停止判定装置、２…ＥＣＵ（車両停止判定手段，判定禁止手段，ロック状態判断手段，ロック状態検知手段）、３…ブレーキセンサ（制動量検出手段，ロック状態判断手段）、４…車輪速センサ（ロック状態判断手段，ロック状態検知手段）、５…ＡＢＳ制御装置（ＡＢＳ制御手段）、１０…車両。

Claims (9)

1. 車両の停止を判定するための車両停止判定手段と、
   前記車両の車速が所定速度以下となった後、前記車両の車輪のロックが生じ得る期間としての所定時間、前記車両停止判定手段による判定を禁止する判定禁止手段と、
   前記車輪のロック状態を検知するロック状態検知手段と、を備え、
   前記判定禁止手段は、前記ロック状態検知手段で検知した前記ロック状態に基づいて前記所定時間を算出することを特徴とする車両停止判定装置。
2. 前記車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うＡＢＳ制御手段を備え、
   前記所定速度は、前記ＡＢＳ制御手段の作動可能な下限速度であることを特徴とする請求項１記載の車両停止判定装置。
3. ブレーキ操作後に前記ＡＢＳ制御手段による前記ＡＢＳ制御が行われた履歴がある場合、前記車両停止判定手段による前記判定及び前記判定禁止手段による前記判定の禁止が行われることを特徴とする請求項２記載の車両停止判定装置。
4. 前記ロック状態検知手段は、前記車輪の車輪速と前記車速との差の積算値又は該積算値の相関値に基づいて前記ロック状態を検知することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の車両停止判定装置。
5. 前記車両の制動量を検出するための制動量検出手段を備え、
   前記判定禁止手段は、前記制動量検出手段で検出した制動量に基づいて前記所定時間を算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載の車両停止判定装置。
6. 前記制動量検出手段は、前記車両の運転者のブレーキ操作量を前記制動量として検出することを特徴とする請求項５記載の車両停止判定装置。
7. 前記車輪のロック状態を判断するためのロック状態判断手段を備え、
   前記判定禁止手段は、前記ロック状態判断手段で判断した前記ロック状態に基づいて前記所定時間を補正することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項記載の車両停止判定装置。
8. 前記ロック状態判断手段は、前記車速が一定車速以下のときにおいて、前記車輪の車輪速が前記車速より小さくなったときの前記車輪速と前記車速との差である車輪ロック値を積算して車輪ロック積算値を算出し、該車輪ロック積算値に応じて前記ロック状態を判断し、
   前記判定禁止手段は、前記車輪ロック積算値に応じて前記所定時間を補正することを特徴とする請求項７記載の車両停止判定装置。
9. 前記ロック状態判断手段は、前記車輪のそれぞれの前記車輪ロック値を算出し、前記車輪のうち前記車輪ロック値の絶対値が最も大きい車輪の前記車輪ロック値のみを積算して前記車輪ロック積算値を算出することを特徴とする請求項８記載の車両停止判定装置。

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