JP6631096B2 - 制動力制御装置および制動力制御方法 - Google Patents

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。

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）。このような運転支援装置は、ＡＥＢＳ（Advanced Emergency Braking System）などと呼ばれている。

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。

特開２００９−１８７２１号公報

ところで、上記運転支援装置においは、衝突回避や衝突時の被害を軽減する上で非常に有効である一方で、状況によっては、運転支援装置による警報および制動が、ドライバの煩わしさの原因となったり、交通流を乱す原因となるおそれがある。

本発明の目的は、ドライバが煩わしく感じたり、交通流を乱す原因となる警報や制動を低減できる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。

本発明の制動力制御装置の一つの態様は、
自車両と前方車両との間の距離情報および相対速度情報に基づいて、警報および／または制動の制御を実行する警報／制動制御部と、
アクセルペダルの踏み込み量が０となった後に、前記アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定閾値以上となったときに、前記制御を抑制する警報／制動抑制部と、
を具備する。

本発明の制動力制御方法の一つの態様は、
自車両と前方車両との間の距離情報および相対速度情報に基づいて、警報および／または制動の制御を実行する警報／制動制御ステップと、
アクセルペダルの踏み込み量が０となった後に、前記アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定閾値以上となったときに、前記制御を抑制する警報／制動抑制ステップと、
を含む。

本発明によれば、ドライバが煩わしく感じたり、交通流を乱す原因となる警報や制動を低減し得る制動力制御装置および制動力制御方法を実現できる。

本実施の形態における車両および制動力制御装置の構成を示す図である。 本実施の形態における制動力制御装置における警報および制動の抑制処理の説明に供するフローチャートである。 本実施の形態における制動力制御装置における警報および制動の抑制処理の説明に供するタイミングチャートである。 抑制のための閾値をアクセルペダルの位置に応じて変化させる例を示す図である。

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。

図１に示すように、車両１００は、前方車両検出部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。

前方車両検出部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の進行方向前方を走行する前方車両を検出する。具体的には、前方車両検出部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、前方車両検出部１２０は、反射波を受信できなかった場合には前方車両が存在しないと判断する。一方、前方車両検出部１２０は、反射波を受信できた場合には前方車両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と前方車両との距離および相対速度などを算出する。前方車両検出部１２０は、前方車両の存在の有無、前方車両が存在する場合に算出した各種情報（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、前方車両を検出する手段としては、車両１００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。

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。

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。

警報制御は、制動力制御装置１６０が前方車両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。警報制御は、警報音の出力やメータ表示等によってドライバに前方車両への注意を喚起することにより、ドライバにブレーキ操作（制動操作）をはじめとした衝突回避操作を促す。

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。

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と前方車両との衝突が回避される。

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。

衝突余裕時間算出部１６２は、前方車両検出部１２０から出力された自車両１００と前方車両との距離および相対速度に基づいて、自車両１００と前方車両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と前方車両との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。

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と前方車両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と前方車両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と前方車両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。

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と前方車両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と前方車両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と前方車両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と前方車両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。

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および前方車両の衝突回避に必要な目標減速度（以下、「第２目標減速度」）制動制御部１６８に出力する。

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。

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。

かかる構成に加えて、本実施の形態の場合、制動力制御装置１６０は、警報・制動抑制部３００を有する。警報・制動抑制部３００は、アクセルペダルの踏み込み量を示す信号を入力し、アクセルペダルの踏み込み量が所定の条件を満たしたときに、警報制御部１６４および制動制御部１６８による制御を抑制する。本実施の形態の場合、警報・制動抑制部３００は、アクセルペダルの踏み込み量が第１の閾値以下となった後に、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が第２の閾値以上となったときに、警報制御部１６４および制動制御部１６８による制御を解除するようになっている。

警報制御部１６４および制動制御部１６８による制御を抑制するとは、警報や、警報ブレーキ、緊急ブレーキを行うことを解除することを意味する。

ここで、追い越しを行う場合などには、ドライバはアクセルペダルを強く踏み込む。なお、ここでのアクセルペダルを強く踏み込むとは、アクセルペダルを速く踏み込む、換言すれば、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定の閾値以上となるようにアクセルペダルを踏み込むことを言う。このような場合には、自車両が加速するため、一般に、自車両と前方車両との距離が縮まり、相対速度も大きくなるので、警報制御部１６４による警報制御および制動制御部１６８による制動制御も発生し易くなる。しかし、このような加速はドライバによって意図的に行われたものであり、このような場合にまで警報が出力されたり自動ブレーキによる制動が行われると、ドライバはこれを煩わしく感じたり、交通流を乱す原因にもなりかねない。

本実施の形態では、このようなドライバがアクセルペダルを強く踏み込むといった操作を、ドライバがアクセルペダルを一旦離してから行った場合には、明らかにドライバの意図的な加速であると判断して、警報や、警報ブレーキ、緊急ブレーキを行うことを解除する。つまり、本実施の形態では、警報・制動抑制部３００を設け、アクセルペダルの踏み込み量が第１の閾値以下となった後に、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が第２の閾値以上となったときに、警報制御部１６４および制動制御部１６８による制御を抑制したことにより、このような不都合を有効に回避できる。因みに、上記第１の閾値を０に設定した場合が、ドライバがアクセルペダルを一旦離す操作に相当する。実際上、第１の閾値は、０、または、ほぼ０に近い小さい値に設定される。

次に、図２を参照し、本実施の形態における警報および制動の抑制処理の例について説明する。

ステップＳ１０においてＡＥＢＳがオンとなると、ステップＳ１１において警報制御部１６４による警報制御および制動制御部１６８による制動制御が行われる。

ステップＳ１２では、警報・制動抑制部３００によって、アクセルペダルの踏み込み量が第１の閾値以下となったか否か判断され、ステップＳ１３では、所定期間内に第２の閾値以上となったか（つまり、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定の閾値以上となったか）、が判断される。ステップＳ１２またはステップＳ１３で否定結果が得られると、処理はステップＳ１０に戻る。これにより、ＡＥＢＳがオンの状態においては、ステップＳ１２およびステップＳ１３の両方で肯定結果が得られるまでは、警報制御および制動制御が継続される。

これに対して、警報・制動抑制部３００は、ステップＳ１２およびステップＳ１３の両方において肯定結果を得ると、ステップＳ１４に移って、警報制御および制動制御を抑制する。次いで、警報・制動抑制部３００は、ステップＳ１５において、抑制を開始してからの経過時間ｔが予め決められた所定の時間Ｔ１（例えば１０秒）未満であるか否か判断する。そして、経過時間ｔが時間Ｔ１未満の場合には、ステップＳ１４に戻って、警報制御および制動制御を抑制する。

図３のタイミングチャートを用いて、ステップＳ１２、Ｓ１３の処理について説明する。図３の例では、アクセルペダルの最大の踏み込み量（最大に踏み込んだときのアクセルペダル位置）を１００％とした場合、第１の閾値が５％であり、第２の閾値が９５％である。

警報・制動抑制部３００は、図３Ａに示すようにアクセルペダル位置が第１の閾値である５％以下となると、図３Ｂに示すようにアクセル離しフラグを立ち上げる。このアクセル離しフラグは、アクセルペダル位置が再び第１の閾値である５％以上となった時点ｔ２から所定期間（図の例では１．５秒）は立ち上げた状態が維持される。一方、警報・制動抑制部３００は、図３Ｃに示すように、アクセルペダル位置が第２の閾値である９５％以上となった時点ｔ３でアクセル踏みフラグを立ち上げる。警報・制動抑制部３００は、アクセル離しフラグとアクセル踏みフラグの論理積をとることにより、抑制フラグを発生させる。図３の例では、図３Ｄに示すように、時点ｔ３で抑制フラグが立ち上がるので、警報・制動抑制部３００は、時点ｔ３から警報制御および制動制御を抑制する。

本実施の形態では、警報および制動の抑制を行うための条件として、次の２つの条件を設けることを提示する。
条件１． アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定の閾値以上であること（つまりアクセルペダルが所定の速さ以上で素早く踏み込まれたこと）。図３の例では、アクセルペダルの単位時間当たりの踏み込み増加量の閾値ＴＨ０は（９５％−５％）／１．５秒であり、実際のアクセルペダルの単位時間当たりの踏み込み増加量は（９５％−５％）／（ｔ３−ｔ２）である。よって、図３の例では、実際のアクセルペダルの単位時間当たりの踏み込み増加量が閾値ＴＨ０以上なので、条件１を満たしている。
条件２． アクセルが一旦離されたあるいはほぼ離された後に条件１の操作が行われたこと。

このような条件を設けることにより、ドライバが自車両を意図的に加速した場合にのみ警報および制動を抑制することができ、不用意な抑制を回避できる。

また、図４に示すように、アクセルペダルの位置に応じて、抑制のための上記第２の閾値を変化させてもよい。具体的には、元々のアクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、小さな閾値を設定する。これは、元々のアクセルペダルの踏み込み量が大きい場合には、既に十分にアクセルペダルが踏み込まれているので、抑制のための閾値を小さくしてもよいといった考えに基づく。

以上詳しく説明したように、本実施の形態によれば、自車両と前方車両との間の距離情報および相対速度情報に基づいて、警報および制動を制御する警報・制動制御部１６４、１６８と、アクセルペダルの踏み込み量が第１の閾値以下となった後に、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が第２の閾値以上となったときに、前記制御を抑制する警報・制動抑制部３００と、を設けたことにより、ドライバが煩わしく感じたり、交通流を乱す原因となる警報や制動を低減することができる。

なお、上述の実施の形態では、アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が第２の閾値以上となったときに、警報および自動ブレーキ（制動）の両方を抑制する場合について述べたが、警報および自動ブレーキ（制動）のいずれか一方のみを抑制してもよい。

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。

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。

本発明は、自車両と前方車両との間の距離および相対速度に基づいて警報および制動を制御する制動力制御装置および制動力制御方法に適用し得る。

１００ 車両
１２０ 前方車両検出部
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
３００ 警報・制動抑制部

Claims (3)

1. 自車両と前方車両との間の距離情報および相対速度情報に基づいて、警報および／または制動の制御を実行する警報／制動制御部と、
   アクセルペダルの踏み込み量が０となった後に、前記アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定閾値以上となったときに、前記制御を抑制する警報／制動抑制部と、
   を具備する制動力制御装置。
2. 前記所定閾値は、前記アクセルペダルの踏み込み量が小さいほど大きい、
   請求項１に記載の制動力制御装置。
3. 自車両と前方車両との間の距離情報および相対速度情報に基づいて、警報および／または制動の制御を実行する警報／制動制御ステップと、
   アクセルペダルの踏み込み量が０となった後に、前記アクセルペダルの所定期間内の踏み込み増加量が所定閾値以上となったときに、前記制御を抑制する警報／制動抑制ステップと、
   を含む制動力制御方法。

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