JP6610093B2 - Braking force control device and braking force control method - Google Patents
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Description
本発明は、制動力制御装置および制動力制御方法に関する。 The present invention relates to a braking force control device and a braking force control method.
近年の自動車業界において、乗員の安全を確保するためにドライバの運転を支援する運転支援装置の開発が進められている。この種の装置として、自動ブレーキ制御により自車両と障害物(例えば、自車両の進行方向前方を走行する前方車両)との衝突回避や、衝突時の被害を軽減する運転支援装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, in the automobile industry, in order to ensure the safety of passengers, development of a driving support device that supports driving of a driver is in progress. As this type of device, there has been proposed a driving support device that avoids collision between the own vehicle and an obstacle (for example, a preceding vehicle that travels in front of the traveling direction of the own vehicle) and reduces damage caused by the collision by automatic brake control. (For example, refer to Patent Document 1).
上記運転支援装置では、車両に設けられたレーダセンサーを用いて自車両と障害物との衝突予測時間を算出し、当該衝突予測時間が予め定められた所定時間よりも短くなった場合に、その旨を報知するために警報や自動ブレーキ(警報ブレーキ)等の運転支援制御が実行される。この所定時間は、ドライバの通常のブレーキ操作や操舵により衝突を回避することができる限界時間である。また、運転支援制御が実行されたにも関わらずドライバが衝突回避操作を行わなかった場合や急に車両直前の障害物を検出した場合など、衝突予測時間が上記した所定時間より短い時間で設定された設定時間よりも短くなった場合に、衝突回避するための自動ブレーキ制御である、警報ブレーキよりも強い自動ブレーキ(緊急ブレーキ)制御が実行される。この設定時間は、緊急ブレーキにより障害物との衝突を回避することができる限界時間である。 In the driving assistance device, when the collision prediction time between the own vehicle and the obstacle is calculated using a radar sensor provided in the vehicle, and the collision prediction time becomes shorter than a predetermined time, In order to notify the effect, driving support control such as an alarm and an automatic brake (alarm brake) is executed. This predetermined time is a limit time during which a collision can be avoided by the driver's normal braking operation or steering. Also, when the driver does not perform a collision avoidance operation even though the driving support control is executed, or when an obstacle immediately before the vehicle is suddenly detected, the collision prediction time is set to a time shorter than the predetermined time described above. When the set time is shorter than the set time, an automatic brake (emergency brake) control stronger than the alarm brake, which is an automatic brake control for avoiding a collision, is executed. This set time is a limit time that can avoid a collision with an obstacle by emergency braking.
ところで、トラクタやトラック等の大型車両において、トレーラが連結されている場合や積荷を積載している場合など車両総重量が重い場合には、車両の加減速の応答が遅くなるため、ブレーキ制御の際、要求している制動力(減速度)に対して、実際に発生している制動力が低くなってしまう場合があった。すなわち、上記運転支援装置における緊急ブレーキ制御の実行に際して、自車両の進行方向前方に存在する障害物と自車両との衝突をより確実に回避する観点から、車両総重量が重い場合に車両の減速の応答が遅くなる可能性を考慮することが望ましい。 By the way, in a large vehicle such as a tractor or a truck, when the total weight of the vehicle is heavy, such as when a trailer is connected or a load is loaded, the response of acceleration / deceleration of the vehicle becomes slow. In some cases, the braking force actually generated is lower than the requested braking force (deceleration). That is, when the emergency braking control is executed in the driving support device, the vehicle is decelerated when the vehicle gross weight is heavy from the viewpoint of more reliably avoiding the collision between the obstacle existing ahead of the own vehicle and the own vehicle. It is desirable to consider the possibility of slow response.
本発明の目的は、車両総重量が重い場合に車両の減速の応答が遅くなる可能性を考慮して、自車両と障害物との衝突を回避することが可能な制動力制御装置および制動力制御方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a braking force control device and a braking force capable of avoiding a collision between the host vehicle and an obstacle in consideration of the possibility that the response of deceleration of the vehicle is delayed when the total vehicle weight is heavy. It is to provide a control method.
本発明に係る制動力制御装置は、
自車両の進行方向前方に存在する障害物と前記自車両との相対距離および相対速度に基づいて、前記自車両および前記障害物の衝突回避に必要な目標減速度を算出し、算出された前記目標減速度が、前記自車両の総重量に関係なく前記自車両に定常的に発生させることが可能な最大の減速度として定義されている定常最大減速度より低いか否かについて判定し、前記目標減速度が前記定常最大減速度より低い場合、前記目標減速度を増大させて出力する一方、前記目標減速度が前記定常最大減速度より低くない場合、前記目標減速度を増大させずに出力する目標減速度算出部と、
前記自車両の実減速度が、出力された前記目標減速度になるように、前記自車両に対して発生させる制動力を制御する制動制御部と、
を備える。
The braking force control apparatus according to the present invention is
Based on the relative distance and relative speed between the obstacle present ahead of the traveling direction of the host vehicle and the host vehicle, a target deceleration required for avoiding a collision between the host vehicle and the obstacle is calculated, and the calculated Determining whether the target deceleration is lower than a steady maximum deceleration defined as a maximum deceleration that can be generated in the vehicle steadily regardless of the total weight of the vehicle; When the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is increased and output. On the other hand, when the target deceleration is not lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is not increased. A target deceleration calculation unit to perform,
A braking control unit for controlling a braking force generated for the host vehicle so that the actual deceleration of the host vehicle becomes the output target deceleration;
Ru equipped with.
本発明に係る制動力制御方法は、
自車両の進行方向前方に存在する障害物と前記自車両との相対距離および相対速度に基づいて、前記自車両および前記障害物の衝突回避に必要な目標減速度を算出し、算出された前記目標減速度が、前記自車両の総重量に関係なく前記自車両に定常的に発生させることが可能な最大の減速度として定義されている定常最大減速度より低いか否かについて判定し、前記目標減速度が前記定常最大減速度より低い場合、前記目標減速度を増大させて出力する一方、前記目標減速度が前記定常最大減速度より低くない場合、前記目標減速度を増大させずに出力し、
前記自車両の実減速度が、出力された前記目標減速度になるように、前記自車両に対して発生させる制動力を制御する。
The braking force control method according to the present invention includes:
Based on the relative distance and relative speed between the obstacle present ahead of the traveling direction of the host vehicle and the host vehicle, a target deceleration required for avoiding a collision between the host vehicle and the obstacle is calculated, and the calculated Determining whether the target deceleration is lower than a steady maximum deceleration defined as a maximum deceleration that can be generated in the vehicle steadily regardless of the total weight of the vehicle; When the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is increased and output. On the other hand, when the target deceleration is not lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is not increased. And
The actual deceleration of the vehicle, so that on the output the target deceleration, that controls the braking force to be generated for the vehicle.
本発明によれば、車両総重量が重い場合に車両の減速の応答が遅くなる可能性を考慮して、自車両と障害物との衝突を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid a collision between the host vehicle and an obstacle in consideration of the possibility that the response of deceleration of the vehicle is delayed when the total vehicle weight is heavy.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態における車両100の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、車両100は、例えば、直列6気筒のディーゼルエンジンを搭載したトラック等の大型車両である。周知の構成なので詳しく図示しないが、車両100は、車両100を走行させる駆動系統の構成として、エンジン、クラッチ、変速機(トランスミッション)、推進軸(プロペラシャフト)、差動装置(デファレンシャルギヤ)、駆動軸(ドライブシャフト)および車輪を有する。エンジンの動力は、クラッチを経由して変速機に伝達され、変速機に伝達された動力は、推進軸、差動装置および駆動軸を介して車輪に伝達される。これにより、エンジンの動力が車輪に伝達されて車両100が走行する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of
図1に示すように、車両100は、障害物検出部120、速度検出部140、制動力制御装置160、警報部180および制動部200を備える。
As shown in FIG. 1, the
障害物検出部120は、ミリ波やレーザー光などの電磁波を利用して自車両100の進行方向前方に存在する障害物(例えば、走行中の前方車両)を検出する。具体的には、障害物検出部120は、車両100前方に電磁波を左右方向に走査しながら送信し、反射してきた反射波を受信する。そして、障害物検出部120は、反射波を受信できなかった場合には障害物が存在しないと判断する。一方、障害物検出部120は、反射波を受信できた場合には、障害物が存在すると判断し、その反射波を受信できた各反射点(各検出点)についての情報(左右方向の走査方位角、送信時刻、受信時刻、反射強度など)を用いて、自車両100と障害物との相対距離および相対速度などを算出する。障害物検出部120は、障害物の存在の有無、障害物が存在する場合に算出した各種情報(相対距離情報、相対速度情報)を検出信号として制動力制御装置160に出力する。なお、障害物を検出する手段としては、車両前方の物体を撮像するカメラ装置、車車間通信装置等を用いた他の手段でも良い。
The
速度検出部140は、例えば車両100に搭載された車速センサーであり、車両100の実速度(走行速度)を検出する。そして、速度検出部140は、検出した実速度を制動力制御装置160に出力する。なお、速度検出部140は、車両100に搭載されたエンジンの回転数等から車両100の実速度を検出しても良い。
The
制動力制御装置160は、ブレーキペダル(図示せず)による制動指示とは別に、車両100の制動量を自動的に制御する。制動力制御装置160には、制動レベルが異なる3種類の制動制御として、警報制御、警報ブレーキ制御および緊急ブレーキ制御が設定されている。
The braking
警報制御は、制動力制御装置160が前方の障害物との衝突の可能性があると判断した場合に最初に実行される最も制動レベルの低い制御である。警報制御では、警報音の出力やメータ表示等による障害物への注意喚起により、ドライバに対してブレーキ操作(制動操作)をはじめとした衝突回避操作が促される。
The alarm control is the control with the lowest braking level that is executed first when the braking
警報ブレーキ制御は、警報制御に対してドライバの適切な衝突回避操作(ドライバによる操舵やブレーキ操作等)が行われなかった場合に実行される制御である。警報ブレーキ制御では、軽い自動ブレーキ(制動)の介入が行われ、当該自動ブレーキによってドライバへの再度の注意喚起が行われる。 The alarm brake control is a control executed when an appropriate collision avoidance operation (such as steering or brake operation by the driver) of the driver is not performed for the alarm control. In the alarm brake control, light automatic brake (braking) intervention is performed, and the driver is alerted again by the automatic brake.
緊急ブレーキ制御は、警報ブレーキ制御に対してもなおドライバの適切な衝突回避操作が行われなかった場合に実行される最も制動レベルの高い制御である。緊急ブレーキ制御では、強い自動ブレーキ(制動)の介入が行われ、当該自動ブレーキによって自車両100と前方の障害物との衝突が回避される。
The emergency brake control is the control with the highest braking level that is executed when the driver's appropriate collision avoidance operation is not performed even for the alarm brake control. In emergency brake control, strong automatic braking (braking) intervention is performed, and the collision between the
制動力制御装置160は、図1に示すように、衝突余裕時間算出部162、警報制御部164、目標減速度算出部166および制動制御部168を備える。
As shown in FIG. 1, the braking
衝突余裕時間算出部162は、障害物検出部120から出力された自車両100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100と障害物とが衝突する可能性が高い衝突発生前状態であるか否かについて判定する。具体的には、衝突余裕時間算出部162は、自車両100と障害物との相対距離を相対速度で除することによって、衝突余裕時間(TTC:Time To Collision)を算出する。
The collision allowance
衝突余裕時間算出部162は、算出した衝突余裕時間の値が例えば3.0[秒]以下、かつ、1.8[秒]以上である場合、自車両100と障害物とが衝突する可能性が高い第1の衝突発生前状態(言い換えると、警報制御の実行が必要な状態)であると判定し、その旨を警報制御部164に通知する。また、衝突余裕時間算出部162は、衝突余裕時間の値が例えば1.8[秒]未満、かつ、0.6[秒]以上である場合、自車両100と障害物とが衝突する可能性が第1の衝突発生前状態よりも高い第2の衝突発生前状態(言い換えると、警報ブレーキ制御の実行が必要な状態)であると判定し、その旨を警報制御部164および目標減速度算出部166に通知する。また、衝突余裕時間算出部162は、衝突余裕時間の値が例えば0.6[秒]未満である場合、自車両100と障害物とが衝突する可能性が第2の衝突発生前状態よりも高い第3の衝突発生前状態(言い換えると、緊急ブレーキ制御の実行が必要な状態)であると判定し、その旨を警報制御部164および目標減速度算出部166に通知する。
The collision margin
警報制御部164は、第1の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けた場合、警報部180に警報制御信号を出力し、自車両100と障害物とが衝突する可能性が第1の衝突発生前状態である旨を運転者に報知するための警報(例えば、メータ表示やスピーカ音)を発生させる。また、警報制御部164は、第2の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けた場合、警報部180に制御信号を出力し、自車両100と障害物とが衝突する可能性が第2の衝突発生前状態である旨を運転者に報知するための警報を発生させる。また、警報制御部164は、第3の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けた場合、警報部180に制御信号を出力し、自車両100と障害物とが衝突する可能性が第3の衝突発生前状態である旨を運転者に報知するための警報を発生させる。なお、メータ表示やスピーカ音に代えて、ランプ等の発光装置を発光させることによって、自車両100と障害物とが衝突する可能性が高い旨を運転者に報知しても良い。
When the
目標減速度算出部166は、第2の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けた場合、ドライバへの衝突回避操作の注意喚起を行うのに必要な目標減速度(以下、「第1目標減速度」)を制動制御部168に出力する。また、目標減速度算出部166は、第3の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けた場合、自車両100および障害物の衝突回避に必要な目標減速度(以下、「第2目標減速度」)を制動制御部168に出力する。
When the target
制動制御部168は、例えば、EBS(Electronic Braking System)などのブレーキ制御装置である。制動制御部168は、目標減速度算出部166から第1目標減速度が出力された場合、速度検出部140から出力された実速度を所定時間で微分することによって得られた自車両100の実減速度が第1目標減速度になるように制動部200を制御し、自車両100に対して例えばエンジンブレーキ程度の第1制動力(警報ブレーキ)を発生させる。また、制動制御部168は、目標減速度算出部166から第2目標減速度が出力された場合、自車両100の実減速度が第2目標減速度になるように制動部200を制御し、自車両100に対して第1制動力より大きい第2制動力(緊急ブレーキ)を発生させる。
The
制動部200は、例えば車両100の車輪に対して抵抗力を与えるフットブレーキであり、制動制御部168の制御を受けて、車両100に対する制動力の付与を行う。なお、制動部200は、車両100に対する制動力を発生するものであれば、フットブレーキに限らない。例えば、制動部200は、推進軸(プロペラシャフト)に対して抵抗力を与えるリターダや、エンジンに対して負荷を与える排気ブレーキ等の補助ブレーキであっても良い。
The
本実施の形態では、緊急ブレーキ制御の実行に際して、自車両100の進行方向前方に存在する障害物と自車両100との衝突をより確実に回避する観点から、制動力制御装置160は、車両100の総重量が重い場合に車両100の減速の応答が遅くなる可能性を考慮して第2目標減速度ひいては第2制動力(緊急ブレーキ)を増大させる増圧モード制御を実行する。
In the present embodiment, when executing the emergency brake control, from the viewpoint of more reliably avoiding a collision between an obstacle existing ahead in the traveling direction of the
次に、図2を参照し、本実施の形態における第2目標減速度算出処理(増圧モード制御)の例について説明する。第2減速度算出処理は、目標減速度算出部166が、第2の衝突発生前状態であると判定した旨の通知を衝突余裕時間算出部162から受けることによって開始する。
Next, an example of the second target deceleration rate calculation process (pressure increase mode control) in the present embodiment will be described with reference to FIG. The second deceleration calculation process starts when the target
まず、目標減速度算出部166は、障害物検出部120から出力された相対距離および相対速度に基づいて、自車両100および障害物の衝突回避に必要な第2目標減速度を算出する(ステップS100)。
First, the target
次に、目標減速度算出部166は、車両100の総重量に関係なく、自車両100に定常的に発生させることが可能な最大の減速度として定義されている定常最大減速度(例えば、−5.5[m/s2])より、ステップS100にて算出された第2目標減速度が低いか否かについて判定する(ステップS120)。
Next, the target
判定の結果、定常最大減速度より第2目標減速度が低くない、すなわち車両100の減速の応答が遅くなる可能性が低い場合(ステップS120、NO)、目標減速度算出部166は、ステップS100にて算出した第2目標減速度を制動制御部168に出力する。その後、制動力制御装置160は、図2における処理を終了する。
As a result of the determination, when the second target deceleration is not lower than the steady maximum deceleration, that is, when there is a low possibility that the deceleration response of the
一方、定常最大減速度より第2目標減速度が低い、すなわち車両100の減速の応答が遅くなる可能性が高い場合(ステップS120、YES)、目標減速度算出部166は、定常最大減速度より低く、かつ、車両100の総重量に関係なく自車両100に瞬間的に発生させることが可能な最大の減速度として定義されている瞬間最大減速度(例えば、−9.5[m/s2])を第2目標減速度として設定する(ステップS140)。そして、目標減速度算出部166は、設定した第2目標減速度を制動制御部168に出力する。その後、制動力制御装置160は、図2における処理を終了する。
On the other hand, when the second target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, that is, when there is a high possibility that the deceleration response of the
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、制動力制御装置160は、自車両100の進行方向前方に存在する障害物と自車両100との相対距離および相対速度に基づいて、自車両100および障害物の衝突回避に必要な目標減速度(第2目標減速度)を算出する目標減速度算出部166と、自車両100の実減速度が第2目標減速度になるように、自車両100に対して発生させる制動力を制御する制動制御部168とを備える。目標減速度算出部166は、定常最大減速度より第2目標減速度が低い場合、第2目標減速度を増大させる。具体的には、目標減速度算出部166は、定常最大減速度より第2目標減速度が低い場合、瞬間最大減速度を第2目標減速度として設定する。
As described above in detail, in the present embodiment, the braking
このように構成した本実施の形態によれば、緊急ブレーキ制御の実行に際して、車両100の総重量が重い場合に、要求している制動力(減速度)に対して、実際に発生している制動力が低くなってしまう可能性、言い換えれば車両100の減速の応答が遅くなる可能性を考慮して、瞬間最大減速度が第2目標減速度として設定される。これにより、車両100の減速の応答が遅くなることが防止される結果、自車両100と障害物との衝突回避に必要な減速度が確実に発生し、当該衝突を回避することができる。
According to the present embodiment configured as described above, when the emergency braking control is executed, when the total weight of the
なお、上記実施の形態では、定常最大減速度より第2目標減速度が低い場合、瞬間最大減速度を第2目標減速度として設定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。要は、定常最大減速度より第2目標減速度が低い場合、障害物と自車両100との衝突を回避することができるように第2目標減速度を増大させれば良い。この際、車両100の総重量、すなわち車両100の減速の応答が遅くなる可能性の大きさに応じて、第2目標減速度を増大させても良い。
In the above embodiment, an example in which the instantaneous maximum deceleration is set as the second target deceleration when the second target deceleration is lower than the steady maximum deceleration has been described, but the present invention is not limited to this. In short, when the second target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, the second target deceleration may be increased so that the collision between the obstacle and the
また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or main features thereof.
上記実施の形態で説明した制動力制御装置160の各機能は、コンピュータプログラムにより実現され得る。具体的には、コンピュータが備えるCPU(Central Processing Unit)が、記憶装置に記憶されたプログラムをRAM(Random Access Memory)にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をRAMから順次読み出して実行することにより、上述した各機能が実現される。
Each function of the braking
本発明は、車両総重量が重い場合に車両の減速の応答が遅くなる可能性を考慮して、自車両と障害物との衝突を回避することが可能な制動力制御装置および制動力制御方法として有用である。 The present invention relates to a braking force control device and a braking force control method capable of avoiding a collision between the host vehicle and an obstacle in consideration of a possibility that a response of deceleration of the vehicle is delayed when the total vehicle weight is heavy. Useful as.
100 車両
120 障害物検出部
140 速度検出部
160 制動力制御装置
162 衝突余裕時間算出部
164 警報制御部
166 目標減速度算出部
168 制動制御部
180 警報部
200 制動部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記自車両の実減速度が、出力された前記目標減速度になるように、前記自車両に対して発生させる制動力を制御する制動制御部と、
を備える、
制動力制御装置。 Based on the relative distance and relative speed between the obstacle present ahead of the traveling direction of the host vehicle and the host vehicle, a target deceleration required for avoiding a collision between the host vehicle and the obstacle is calculated, and the calculated Determining whether the target deceleration is lower than a steady maximum deceleration defined as a maximum deceleration that can be generated in the vehicle steadily regardless of the total weight of the vehicle; When the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is increased and output. On the other hand, when the target deceleration is not lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is not increased. A target deceleration calculation unit to perform,
A braking control unit for controlling a braking force generated for the host vehicle so that the actual deceleration of the host vehicle becomes the output target deceleration;
Ru with a,
Braking force control device.
請求項1に記載の制動力制御装置。 The target deceleration calculation unit, when the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, causes the host vehicle to instantaneously generate the target deceleration lower than the steady maximum deceleration and regardless of the total weight of the host vehicle. Set and output the instantaneous maximum deceleration defined as the maximum possible deceleration as the target deceleration,
The braking force control apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の制動力制御装置。 The target deceleration calculation unit increases the target deceleration according to the total weight of the host vehicle when the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration.
The braking force control apparatus according to claim 1.
前記自車両の実減速度が、出力された前記目標減速度になるように、前記自車両に対して発生させる制動力を制御する制動力制御方法。 Based on the relative distance and relative speed between the obstacle present ahead of the traveling direction of the host vehicle and the host vehicle, a target deceleration required for avoiding a collision between the host vehicle and the obstacle is calculated, and the calculated Determining whether the target deceleration is lower than a steady maximum deceleration defined as a maximum deceleration that can be generated in the vehicle steadily regardless of the total weight of the vehicle; When the target deceleration is lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is increased and output. On the other hand, when the target deceleration is not lower than the steady maximum deceleration, the target deceleration is not increased. And
The actual deceleration of the vehicle, so that the output has been the target deceleration, the braking force control how to control the braking force to be generated for the vehicle.
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