JP4966736B2 - Vehicle operation support device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行時に障害物との衝突を回避するために運転者が行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle when the vehicle is traveling.
従来から、車両操作支援装置に関して、多くの研究や開発がなされてきている。また、近年では、自車(自車両)の進行方向前方の障害物を検知すると、路面状態を推定し、その路面状態に応じて運転者の運転操作を支援することで、自車が障害物と接触(衝突)するのを回避するための動作を円滑にする車両操作支援装置が開発されている。 Conventionally, many researches and developments have been made on vehicle operation support devices. Further, in recent years, when an obstacle ahead of the own vehicle (own vehicle) in the traveling direction is detected, the road surface state is estimated, and the driver's driving operation is supported according to the road surface state. Vehicle operation support devices have been developed that facilitate the operation to avoid contact (collision) with the vehicle.
たとえば、特許文献1では、摩擦係数の低い路面(以下、「低μ路」という。)においても自動制動(自動ブレーキ)時に走行安定性が確保されるようにするために、低μ路では、自動制動装置により作動する油圧アクチュエータのブレーキ圧の増圧レートを低く設定し、緩やかに所定の目標減速度に到達させるという技術が開示されている。
しかしながら、一般に、障害物との接触を回避するために行う動作は、制動(手動あるいは自動)のほかに、転舵操作(ステアリングハンドルを回すこと)による自車の方向変換(旋回)も考えられる。また、障害物の回避を制動に加えて転舵操作により行う場合、低μ路の場合には、減速度が大きいとスリップが生じやすく横力が小さくなる。なお、横力とは、車両のタイヤが地面から受ける、進行方向に対して横方向の力のことで、路面の摩擦係数などに依存して決まる。 However, in general, in order to avoid contact with an obstacle, in addition to braking (manual or automatic), direction change (turning) of the vehicle by turning operation (turning the steering handle) can be considered. . Further, when obstacle avoidance is performed by turning operation in addition to braking, on a low μ road, if the deceleration is large, slip is likely to occur and the lateral force is reduced. The lateral force is a lateral force with respect to the traveling direction that the vehicle tire receives from the ground, and is determined depending on the friction coefficient of the road surface.
そして、特許文献1の技術では、路面の摩擦係数に応じてブレーキ圧の増圧レートを変更しているが、目標減速度は路面の摩擦係数に関係なく一定であるため、障害物の回避動作時に、状況に応じた充分な横力を確保することが難しいという問題があった。
In the technique of
そこで、本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、路面状態に応じて減速度を変更することで、路面状態に関わらず車両の障害物回避が円滑に行われるようにする車両操作支援装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a vehicle that can smoothly avoid obstacles regardless of the road surface state by changing the deceleration according to the road surface state. An object is to provide an operation support apparatus.
前記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車両の走行時に障害物との衝突を回避するために運転者が行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、自車前方の障害物を検知する障害物検知手段と、自車の走行状態と障害物の状態に基づいて、自車が障害物に衝突する可能性を判断する衝突判断手段と、走行中の路面状態を推定する路面状態推定手段と、衝突する可能性と推定した路面状態に基づいて、自車の減速度を制御する減速度制御手段と、を備え、路面状態推定手段が、路面状態として路面摩擦係数を推定し、減速度制御手段が、推定した路面摩擦係数が所定値以下の場合、衝突する可能性が高いほど減速度を小さく設定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
かかる発明によれば、自車が障害物に衝突する可能性とそのときの路面状態に基づいて減速度を制御して障害物回避を行うことで、自車が障害物を回避するときの走行安定性を向上させることができる。また、推定した路面摩擦係数が小さいときに、自車が障害物に衝突する可能性が高いほど減速度を小さく設定して制御することで、制動制御に加えて転舵操作が行われたとしても横力を確保することができるので、自車の方向変換(旋回)が円滑に行われるため、障害物回避時の走行安定性を向上させることができる。 According to this invention, the vehicle travels when the vehicle avoids the obstacle by controlling the deceleration based on the possibility that the vehicle collides with the obstacle and the road surface condition at that time to avoid the obstacle. Stability can be improved. Also, when the estimated road surface friction coefficient is small, it is assumed that the steering operation is performed in addition to braking control by controlling the deceleration to be smaller as the possibility that the own vehicle will collide with an obstacle is higher. Also, since the lateral force can be secured, the direction change (turning) of the host vehicle is performed smoothly, so that it is possible to improve the running stability during obstacle avoidance.
請求項2に係る発明は、減速度制御手段が、推定した路面摩擦係数が所定値よりも大きい場合、衝突する可能性が高いほど減速度を大きく設定することを特徴とする請求項1に記載の車両操作支援装置である。
Invention, reduction speed control means, if the estimated road surface friction coefficient is larger than a predetermined value, according to
かかる発明によれば、推定した路面摩擦係数が大きいときに、自車が障害物に衝突する可能性が高いほど減速度を大きく設定して制御することで、衝突の可能性が高いときには減速と方向変換(旋回)の両方の効果を得ることができ、かつ衝突の可能性があまり高くないときには不要な減速制御を低減することで、運転者のステアリング操作やブレーキ操作の自由度を確保しつつ、障害物回避時の走行安定性を向上させることができる。 According to this invention, when the estimated road friction coefficient is large, the deceleration is set to be larger as the possibility that the own vehicle will collide with an obstacle is increased. It is possible to obtain the effects of both direction change (turning) and reduce unnecessary deceleration control when the possibility of collision is not so high, while ensuring the driver's degree of freedom in steering and braking operations. It is possible to improve running stability when avoiding obstacles.
請求項3に係る発明は、減速度制御手段が、自車の減速度を制御している場合、衝突する可能性が所定の大きさよりも小さいか、あるいは、自車の減速度の制御が所定の時間長以上継続したか、少なくともいずれかの条件が満たされたときに、自車の減速度の制御を停止することを特徴とする請求項2に記載の車両操作支援装置である。
In the invention according to
かかる発明によれば、自車が障害物に衝突する可能性が所定の大きさよりも小さいか、自車の減速度の制御が所定の時間長以上継続したか、少なくともいずれかの条件が満たされたときに、自車の減速度の制御を停止することで、減速度制御を適切なタイミングで停止させることができる。 According to this invention, at least one of the conditions that the possibility that the own vehicle collides with the obstacle is smaller than the predetermined size or the deceleration control of the own vehicle has continued for the predetermined time length or more is satisfied. The deceleration control can be stopped at an appropriate timing by stopping the deceleration control of the own vehicle.
請求項4に係る発明は、減速度制御手段が、推定した路面摩擦係数が大きいほど、自車の減速度の制御開始を遅くすることを特徴とする請求項2に記載の車両操作支援装置である。
The invention according to
かかる発明によれば、推定した路面摩擦係数が大きいときに、その路面摩擦係数が大きいほど、自車の減速度制御の開始を遅くすることで、運転者のステアリング操作やブレーキ操作の自由度を向上させることができる。 According to this invention, when the estimated road friction coefficient is large, the greater the road friction coefficient is, the slower the start of the deceleration control of the host vehicle is, so that the degree of freedom of the driver's steering operation and brake operation is reduced. Can be improved.
請求項5に係る発明は、減速度制御手段が、推定した路面摩擦係数が所定値を超えている場合には、所定時間を経過するまで路面摩擦係数の推定を行い、その所定時間が経過する前であっても推定した路面摩擦係数が所定値以下となった場合には、自車の減速度の制御を開始することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の車両操作支援装置である。
In the invention according to claim 5 , when the estimated road surface friction coefficient exceeds a predetermined value, the deceleration control means estimates the road surface friction coefficient until the predetermined time elapses, and the predetermined time elapses. when the road surface friction coefficient estimated even before is equal to or less than a predetermined value, according to any one of the preceding
かかる発明によれば、推定した路面摩擦係数が所定値以下となった場合、所定時間を経過していなくても自車の減速度の制御を開始することで、高μ路に比べて自車の減速に時間を要する低μ路のときに、μ(路面摩擦係数)の値が小さいほど早期に減速度制御を開始することができるので、衝突の可能性を低減することができる。 According to this invention, when the estimated road surface friction coefficient is equal to or less than a predetermined value, the control of the deceleration of the own vehicle is started even if the predetermined time has not elapsed, so that the own vehicle is compared with the high μ road. Since the deceleration control can be started earlier as the value of μ (road friction coefficient) is smaller when the road is a low μ road that requires time to decelerate, the possibility of a collision can be reduced.
本発明によれば、路面状態に応じて減速度を変更することで、路面状態に関わらず障害物回避が円滑に行われるようにする車両操作支援装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle operation assistance apparatus which enables obstacle avoidance to be performed smoothly irrespective of a road surface state by changing deceleration according to a road surface state can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。図1は、車両操作支援装置を搭載した車両の全体構成図である。なお、図1の車両Vにおいて、左が前側であり、右が後側である。
図1に示すように、車両Vは、4つの車輪1fr,1fl,1rrおよび1rl(以下、特に区別しないときは「車輪1」という。他の構成についても同様)を備えている。車輪1の中心部付近にはブレーキディスク2が備えられ、そのブレーキディスク2の近傍に車輪速センサSが設けられている。車輪速センサSは、車輪1の回転を検知し、その回転速度をECU(Electronic Control Unit)8(車両操作支援装置)に伝える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle equipped with a vehicle operation support device. In the vehicle V of FIG. 1, the left is the front side, and the right is the rear side.
As shown in FIG. 1, the vehicle V includes four wheels 1fr, 1fl, 1rr, and 1rl (hereinafter referred to as “
ECU8は、車両Vの制御の心臓部であり、CPU(Central Processing Unit)81と記憶部82を備えている(詳細は図2で後記)。
車輪1にはブレーキキャリパ3が設けられ、ブレーキキャリパ3は油圧制御装置9によって制御されるブレーキ圧によりピストンを移動させブレーキディスク2を挟み込むことで制動を実現する。油圧制御装置9はECU8からの指示により動作する。
The
A
車両Vは後輪駆動制御されるものであり、後輪である車輪1rrおよび1rlが駆動輪となる。車輪1rrおよび車輪1rlは、シャフト11に接続され、駆動装置10からシャフト11に伝えられた動力を受ける。駆動装置10は、具体的にはエンジンやトランスミッションなどであり、ECU8からの指示により制御される。
The vehicle V is subjected to rear wheel drive control, and the wheels 1rr and 1rl, which are rear wheels, serve as drive wheels. The wheel 1rr and the wheel 1rl are connected to the
運転者によって操作されるステアリングハンドル5、アクセルペダルAおよびブレーキペダルBは、車両Vの前部右側に設けられている。アクセルペダルAの近傍にはアクセルペダルAの操作量を検知してECU8に伝えるアクセル操作センサSaが設けられ、また、ブレーキペダルBの近傍にはブレーキペダルBの操作量を検知してECU8に伝えるブレーキ操作センサSbが設けられている。
A steering handle 5, an accelerator pedal A, and a brake pedal B that are operated by the driver are provided on the front right side of the vehicle V. An accelerator operation sensor Sa that detects the amount of operation of the accelerator pedal A and transmits it to the
ブレーキペダルBは、電子制御負圧ブースタ6を介してマスタシリンダ7に接続されている。電子制御負圧ブースタ6は、エンジンの吸気負圧を利用してブレーキペダルBの踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ7を作動させる。また、電子制御負圧ブースタ6は、自動制動時にECU8から指示(制動指令信号)があると、ブレーキペダルBの操作によらずにマスタシリンダ7を作動させる。
The brake pedal B is connected to the master cylinder 7 via an electronically controlled
電子制御負圧ブースタ6は、ブレーキペダルBに踏力が入力され、かつ、自身にECU8から制動指令信号が入力された場合、両者のうちいずれか大きいほうに合わせてブレーキ油圧量を出力する。
車両Vの最前部には、レーダ装置4が設けられている。レーダ装置4は、車両Vの前方に向けてミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて障害物と車両Vとの距離や障害物の大きさなどを検知して、それらの情報をECU8に送るものである。
When a pedaling force is input to the brake pedal B and a braking command signal is input to the electronically controlled
A
次に、図2を参照しながら、ECUの機能について説明する(適宜図1参照)。図2は、ECUの機能ブロックおよびその周辺装置を表した図である。
ECU8は、CPU81と記憶部82によって実現される機能として、図2に示すように、障害物検知手段801、衝突判断手段802、路面状態推定手段803、減速度制御手段804および駆動制御手段805を備えている。
Next, the function of the ECU will be described with reference to FIG. 2 (see FIG. 1 as appropriate). FIG. 2 is a diagram showing the functional blocks of the ECU and its peripheral devices.
As shown in FIG. 2, the ECU 8 includes an
障害物検知手段801は、レーダ装置4からの検知信号に基づき、車両Vの前方に障害物があるか否かを判断し、障害物があると判断した場合、その旨を衝突判断手段802に伝える。
衝突判断手段802は、障害物検知手段801から障害物検知の旨を受けると、TTC(Time To Collision:衝突余裕時間)を算出する。TTCは、障害物と車両Vとの距離を相対速度で除した値である。たとえば、障害物と車両Vとの距離が30m(メートル)で、障害物(先行車両など)が秒速15m、車両Vが秒速20mで同じ方向に走行していれば、相対速度は秒速5mとなり、TTCは、30(m)÷5(m/秒)=6(秒)となる。
The
When the
衝突判断手段802は、レーダ装置4から得る情報によって障害物と車両Vとの距離を算出することができ、また、車輪速センサSから得る情報によって車両Vの速度を算出することができ、そして、時々刻々と変化するその距離と速度とから前記した相対速度を算出することができ、さらに、それらの情報からTTCの値(以下、単に「TTC」という。)を算出する。衝突判断手段802は、TTCを随時算出し、そのTTCを減速度制御手段804に伝える。
The
路面状態推定手段803は、減速度制御手段804からの指示をトリガにして、車輪速センサSとブレーキ操作センサSbからの入力に基づき、路面のμ(摩擦係数)の値(以下、単に「μ」ともいう。)を推定する。具体的には、路面状態推定手段803は、従動輪である車輪1frおよび1flに対応する車輪速センサSfrおよびSflからの入力により車両Vの車体速度を算出し、また、駆動輪である車輪1rrおよび1rlに対応する車輪速センサSrrおよびSrlからの入力も使用して駆動輪のスリップ率を算出し、さらに、ブレーキ操作センサSbからの入力によりキャリパ圧を基にしてブレーキトルクを推定し、またさらに、駆動装置10で発生する駆動トルクも用いて、車輪に関する運動方程式により車輪の接地点での瞬間加速度を算出する。その瞬間加速度は接地点の路面μ相当であるため、その値をたとえばローパスフィルタ処理して路面μとすることができる。路面状態推定手段803は、推定したμを減速度制御手段804に伝える。
The road surface state estimating means 803 is triggered by an instruction from the deceleration control means 804, and based on inputs from the wheel speed sensor S and the brake operation sensor Sb, the road surface μ (friction coefficient) value (hereinafter simply referred to as “μ”). "). Specifically, the road surface state estimating means 803 calculates the vehicle body speed of the vehicle V by input from the wheel speed sensors Sfr and Sfl corresponding to the wheels 1fr and 1fl which are driven wheels, and the wheel 1rr which is a driving wheel. And the input from the wheel speed sensors Srr and Srl corresponding to 1rl are used to calculate the slip ratio of the drive wheel, and the brake torque is estimated based on the caliper pressure by the input from the brake operation sensor Sb. Furthermore, the instantaneous acceleration at the ground contact point of the wheel is calculated from the equation of motion related to the wheel using the driving torque generated by the driving
減速度制御手段804は、衝突判断手段802から受け取ったTTC、路面状態推定手段803から受け取ったμ、および、ブレーキ操作センサSbから入力したブレーキ操作量の値に基づき、μの高低によって、異なる自動ブレーキ制御を行う(詳細は図2で後記)。なお、減速度制御手段804は、自動ブレーキ制御を行う場合、油圧制御装置9に指示を出してもよいし、電子制御負圧ブースタ6に指示を出してもよい。また、そのとき、合わせて、駆動制御手段805に指示を出し、駆動制御手段805に駆動装置10の制御(加速禁止制御など)を行わせてもよい。駆動制御手段805は、基本的にはブレーキ操作センサSbからの入力によって駆動装置10を制御するが、前記したように、減速度制御手段804からの指示により駆動装置10を制御してもよい。
The deceleration control means 804 automatically changes depending on the magnitude of μ based on the TTC received from the collision determination means 802, μ received from the road surface condition estimation means 803, and the brake operation amount input from the brake operation sensor Sb. Brake control is performed (details will be described later in FIG. 2). Note that the deceleration control means 804 may issue an instruction to the
続いて、図3を参照しながら、車両操作支援装置の処理について説明する(適宜図1および図2参照)。図3は、車両操作支援装置(ECU)の処理を示したフローチャートである。なお、以下では、車両Vの前方に障害物(先行車両)が存在し、衝突判断手段802が障害物検知手段801から障害物検知の旨の信号を随時受信しているものとする。
Next, the processing of the vehicle operation support device will be described with reference to FIG. 3 (see FIGS. 1 and 2 as appropriate). FIG. 3 is a flowchart showing processing of the vehicle operation support device (ECU). In the following description, it is assumed that there is an obstacle (preceding vehicle) in front of the vehicle V, and the
まず、車両Vの走行中、衝突判断手段802はTTCを随時算出し、減速度制御手段804は衝突判断手段802からTTCを取得する(ステップS5)。そして、減速度制御手段804は、そのTTCがしきい値(所定の大きさ。たとえば5秒)以下であるか否かを判断し(ステップS10)、しきい値以下でなければ(No)ステップS5に戻り、しきい値以下であれば(Yes)ステップS20に進む。
First, during traveling of the vehicle V, the
ステップS20において、減速度制御手段804は、路面μ推定用のブレーキ(詳細は後記)の作動を開始すべく油圧制御装置9に対して油圧制御の指示を出す。路面状態推定手段803は、減速度制御手段804からの指示を受け、路面μを推定し、減速度制御手段804は、路面状態推定手段803からその推定した路面μを取得する(ステップS25)。
In step S20, the deceleration control means 804 issues a hydraulic control instruction to the
ステップS30において、減速度制御手段804は、μが0.4(所定値)以下であるか否かを判断し、μが0.4以下でなければ(No)ステップS40に進むが、μが0.4以下であれば(Yes)μが小さくて自動ブレーキを早期にかける必要性が高いのでステップS40での500ミリ秒の経過を待たずにステップS50に進む。これにより、低μ路(圧雪路など)の場合に、自動ブレーキ制御の迅速な開始を実現することができる。 In step S30, the deceleration control means 804 determines whether or not μ is 0.4 (predetermined value) or less. If μ is not less than 0.4 (No), the process proceeds to step S40. If it is 0.4 or less (Yes), μ is small and it is highly necessary to apply the automatic brake early. Therefore, the process proceeds to step S50 without waiting for 500 milliseconds in step S40. Thereby, in the case of a low μ road (such as a snowy road), it is possible to realize a quick start of the automatic brake control.
ステップS40において、減速度制御手段804は、路面μ推定用ブレーキの作動開始から500ミリ秒(ms)(所定時間)が経過したか否か判断し、500ミリ秒が経過していなければ(No)ステップ25に戻り、500ミリ秒が経過していれば(Yes)ステップS80に進む。なお、500ミリ秒という時間長は例示であり、他の時間長であってもかまわない。 In step S40, the deceleration control means 804 determines whether 500 milliseconds (ms) (predetermined time) has elapsed since the start of the operation of the road surface μ estimating brake. If 500 milliseconds have not elapsed (No ) Return to Step 25, and if 500 milliseconds have elapsed (Yes), go to Step S80. The time length of 500 milliseconds is an example, and other time lengths may be used.
ステップS30でYesの後、減速度制御手段804は、そのとき車両Vが走行している路面を低μ路と判断し(ステップS50)、路面μ推定用のブレーキの作動はもう不要なため停止し(ステップS60)、低μ路用自動ブレーキ制御を行う(ステップS70:詳細は図4で後記)。なお、路面μ推定用の自動ブレーキは、この場合、最長でも500ミリ秒であり、また、後輪のみに付与して減速度をたとえば1.2m/s2程度とすれば、運転者に違和感を与えることなく路面μの推定を行うことができる。 After Yes in step S30, the deceleration control means 804 determines that the road surface on which the vehicle V is traveling at that time is a low μ road (step S50) and stops because the brake for estimating the road surface μ is no longer necessary. (Step S60), the automatic brake control for the low μ road is performed (Step S70: details will be described later in FIG. 4). In this case, the automatic brake for estimating the road surface μ is at most 500 milliseconds, and if it is applied only to the rear wheels and the deceleration is set to about 1.2 m / s 2 for example, the driver feels uncomfortable. The road surface μ can be estimated without giving
さらに、路面μ推定用の自動ブレーキは、ステアリングハンドル5の操作がないことや、運転者によるブレーキペダルBの操作がないことなどを作動条件としてもよい。また、車両Vにヨーレートセンサや横加速度センサなどを設け、車両Vが旋回動作をしているときは路面μ推定用の自動ブレーキ制御を行わないようにしてもよい。 Furthermore, the automatic brake for estimating the road surface μ may have an operation condition that the steering handle 5 is not operated or the brake pedal B is not operated by the driver. Alternatively, the vehicle V may be provided with a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, or the like, and automatic braking control for estimating the road surface μ may not be performed when the vehicle V is turning.
図3のフローチャートに戻って、路面μ推定用ブレーキの作動開始から500ミリ秒が経過すれば(ステップS40でYes)、減速度制御手段804は、そのとき車両Vが走行している路面を高μ路(乾燥アスファルト道路など)と判断し(ステップS80)、その500ミリ秒経過時点でのμを保持する(ステップS90)。その後、減速度制御手段804は、路面μ推定用のブレーキの作動を停止し(ステップS100)、高μ路用自動ブレーキ制御を行う(ステップS110:詳細は図5で後記)。 Returning to the flowchart of FIG. 3, if 500 milliseconds have elapsed since the start of the operation of the road surface μ estimating brake (Yes in step S40), the deceleration control means 804 increases the road surface on which the vehicle V is traveling at that time. It is determined that the road is a μ road (such as a dry asphalt road) (step S80), and μ at the time when 500 milliseconds elapse is held (step S90). Thereafter, the deceleration control means 804 stops the operation of the brake for estimating the road surface μ (Step S100) and performs the automatic brake control for the high μ road (Step S110: details will be described later in FIG. 5).
ステップS70あるいはステップS110の後、ステップS120において、減速度制御手段804は、障害物を回避したか、障害物が消失したか、いずれかの条件を充足したか否かを判断し、いずれかの条件を充足した場合は(Yes)処理を終了し、いずれの条件も充足しない場合は(No)ステップS5に戻る。なお、たとえば、後記する図4のステップS72や図5のステップS114において「No」と判断された場合、ステップS120において「Yes」と判断されることになる。 After step S70 or step S110, in step S120, the deceleration control means 804 determines whether the obstacle has been avoided, the obstacle has disappeared, or any of the conditions has been satisfied. If the condition is satisfied (Yes), the process is terminated. If neither condition is satisfied (No), the process returns to step S5. For example, if “No” is determined in step S72 of FIG. 4 or step S114 of FIG. 5 to be described later, “Yes” is determined in step S120.
次に、図4を参照しながら、低μ路用自動ブレーキ制御(図3のステップS70)について説明する。図4は、低μ路用自動ブレーキ制御のフローチャートである。
減速度制御手段804は、衝突判断手段802からTTCを取得する(ステップS71)。そして、減速度制御手段804は、そのTTCがしきい値(ステップS10の場合と同様)以下か否かを判断し(ステップS72)、TTCがしきい値以下でなければ(No)車両Vが障害物に衝突する可能性が小さく自動ブレーキの必要がないので処理を終了し、TTCがしきい値以下であれば(Yes)ステップ73に進む。
Next, the automatic brake control for low μ road (step S70 in FIG. 3) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of automatic brake control for a low μ road.
The deceleration control means 804 acquires TTC from the collision determination means 802 (step S71). Then, the deceleration control means 804 determines whether or not the TTC is equal to or less than a threshold value (as in step S10) (step S72). If the TTC is not equal to or less than the threshold value (No), the vehicle V is Since there is little possibility of collision with an obstacle and there is no need for automatic braking, the process ends. If TTC is equal to or less than the threshold value (Yes), the process proceeds to step 73.
ステップS73において、減速度制御手段804は、低μ路用自動ブレーキ制御の開始から5秒(所定の時間長)経過したか否かを判断し、5秒経過していれば(Yes)処理を終了し、5秒経過していなければ(No)ステップS74に進む。なお、ステップS73で設定した「5秒」は、自動ブレーキ制御の継続時間として必要と思われる長さの一例を示したものであり、他の時間長であってもよい。また、ステップS73の処理は必須ではなく省略してもよい。 In step S73, the deceleration control means 804 determines whether or not 5 seconds (predetermined length of time) has elapsed since the start of the low-μ road automatic brake control. If 5 seconds have elapsed (Yes), the processing is performed. If 5 seconds have not elapsed (No), the process proceeds to step S74. Note that “5 seconds” set in step S73 is an example of a length that is considered necessary as the duration of the automatic brake control, and may be another time length. Moreover, the process of step S73 is not essential and may be omitted.
減速度制御手段804は、TTCが大きめのときは強い自動ブレーキ制御を行い、TTCが小さめのときは弱い自動ブレーキ制御を行い(ステップS74)、ステップS71に戻る。ここで、低μ路の自動ブレーキ制御におけるTTCと減速度(自動ブレーキ量)の関係について、図6を参照しながら説明する。図6は、低μ路の自動ブレーキ制御におけるTTCと減速度の関係図である。 The deceleration control means 804 performs strong automatic brake control when the TTC is large, and performs weak automatic brake control when the TTC is small (step S74), and returns to step S71. Here, the relationship between TTC and deceleration (automatic brake amount) in the automatic brake control on the low μ road will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph showing the relationship between TTC and deceleration in automatic brake control on a low μ road.
図6に示すように、関係図において、しきい値以下のTTCが、小さいほうから順に、TL1、TL2およびTL3の3つの範囲(区間)に分けられている。そして、低μ路自動ブレーキ量BLは、TTCがTL1の区間では減速度L2に設定され、TTCがTL2の区間ではTTCが増えるにしたがって減速度L2から減速度L1に近づく値として設定され、TTCがTL3の区間では減速度L1に設定される。 As shown in FIG. 6, in the relationship diagram, TTC below the threshold value is divided into three ranges (sections) TL1, TL2, and TL3 in ascending order. Then, the low μ road automatic brake amount BL is set to a deceleration L2 when the TTC is TL1, and is set as a value that approaches the deceleration L1 from the deceleration L2 as the TTC increases when the TTC is TL2. Is set to the deceleration L1 in the section of TL3.
このように、低μ路の場合、TTCが小さい(車両Vが障害物に衝突する可能性が高い)ほど減速度が小さく設定される。これにより、TTCが小さい(TL1の区間)ときには減速度が小さいので、運転者が転舵操作を行って車両Vの方向変換を図ったときでもある程度の横力を確保することができ、障害物回避時の走行安定性を向上させることができる。
また、TTCが比較的大きい(TL3の区間)ときには減速度が大きいので、強めの適切な減速度制御を実現することができる。
Thus, in the case of a low μ road, the deceleration is set smaller as the TTC is smaller (the vehicle V is more likely to collide with an obstacle). Accordingly, since the deceleration is small when TTC is small (TL1 section), a certain lateral force can be secured even when the driver performs a steering operation to change the direction of the vehicle V, and the obstacle Travel stability during avoidance can be improved.
Further, since the deceleration is large when the TTC is relatively large (TL3 section), it is possible to realize a stronger appropriate deceleration control.
なお、図6の関係図のTTCの全範囲において、TTCが小さくなるにつれて必ず減速度も小さくなっている必要性はなく、TTCがある程度小さくなったときに(たとえばTL1の区間)、障害物回避時の走行安定性を向上させるべく減速度が小さければよい。 Note that in the entire range of TTC in the relationship diagram of FIG. 6, it is not always necessary that the deceleration decreases as TTC decreases, and obstacle avoidance occurs when TTC decreases to some extent (eg, TL1 section). It is sufficient that the deceleration is small in order to improve running stability at the time.
続いて、図5を参照しながら、高μ路用自動ブレーキ制御(図3のステップS110)について説明する。図5は、高μ路用自動ブレーキ制御のフローチャートである。
減速度制御手段804は、路面μ(図3のステップS90で保持した値)が大きいほど、自動ブレーキ制御開始までの遅延時間を長く設定する(ステップS111)。ここで、路面μと自動ブレーキ制御開始までの遅延時間の関係について、図7(a)を参照しながら説明する。図7(a)は、路面μと自動ブレーキ制御開始までの遅延時間の関係図である。
Next, the high brake automatic brake control (step S110 in FIG. 3) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of automatic brake control for a high μ road.
The deceleration control means 804 sets a longer delay time until the start of automatic brake control as the road surface μ (the value held in step S90 in FIG. 3) is larger (step S111). Here, the relationship between the road surface μ and the delay time until the start of the automatic brake control will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a relationship diagram of the road surface μ and the delay time until the start of the automatic brake control.
図7(a)の関係図に示すように、路面μが0.4から0.7まで増加するにつれ、自動ブレーキ制御開始までの遅延時間が長くなる。なお、0.4および0.7という数字は例示であり、これらに限定される必要はない。
このように、路面μが大きいほど車両Vの自動ブレーキ制御開始を遅延(数秒程度)させることで、運転者のステアリングハンドル5やブレーキペダルBなどの操作の自由度を向上させることができる。
As shown in the relationship diagram of FIG. 7A, as the road surface μ increases from 0.4 to 0.7, the delay time until the start of the automatic brake control becomes longer. Note that the numbers 0.4 and 0.7 are examples, and need not be limited to these.
As described above, the greater the road surface μ is, the longer the automatic brake control start of the vehicle V is delayed (about several seconds), thereby improving the degree of freedom of the driver's operation of the steering handle 5 and the brake pedal B.
図5のフローチャートに戻り、減速度制御手段804は、ステップS111の後、その遅延時間が経過するまで待機する。
その後、減速度制御手段804は、衝突判断手段802からTTCを取得する(ステップS113)。そして、減速度制御手段804は、そのTTCがしきい値(ステップS10の場合と同様)以下か否かを判断し(ステップS114)、TTCがしきい値以下でなければ(No)自動ブレーキの必要がないので処理を終了し、TTCがしきい値以下であれば(Yes)ステップ115に進む。なお、ステップS114で使用するしきい値は、必ずしもステップS10の場合と同様の値を使用する必要性はなく、高μ路であれば制動効果が高いので、もう少し小さめの値を使用してもよい。
Returning to the flowchart of FIG. 5, the deceleration control means 804 waits until the delay time elapses after step S111.
Thereafter, the deceleration control means 804 acquires TTC from the collision determination means 802 (step S113). Then, the deceleration control means 804 determines whether or not the TTC is equal to or less than a threshold value (same as in the case of Step S10) (Step S114), and if the TTC is not equal to or less than the threshold value (No), Since it is not necessary, the process is terminated, and if TTC is equal to or less than the threshold value (Yes), the process proceeds to step 115. The threshold value used in step S114 does not necessarily need to be the same value as in step S10. Since the braking effect is high on a high μ road, a slightly smaller value may be used. Good.
ステップS115において、減速度制御手段804は、高μ路用自動ブレーキ制御の開始から5秒経過したか否かを判断し、5秒経過していれば(Yes)処理を終了し、5秒経過していなければ(No)ステップS116に進む。なお、ステップS115で設定した「5秒」は、自動ブレーキ制御の継続時間として必要と思われる長さの一例を示したものであり、他の時間長であってもよい。また、ステップS115の処理は必須ではなく省略してもよい。 In step S115, the deceleration control means 804 determines whether or not 5 seconds have elapsed from the start of the high-μ road automatic brake control. If 5 seconds have elapsed (Yes), the processing ends and 5 seconds have elapsed. If not (No), the process proceeds to step S116. Note that “5 seconds” set in step S115 is an example of a length that is considered necessary as the duration of the automatic brake control, and may be another time length. Moreover, the process of step S115 is not essential and may be omitted.
減速度制御手段804は、TTCが大きめのときは弱い自動ブレーキ制御を行い、TTCが小さめのときは強い自動ブレーキ制御を行い(ステップS116)、ステップ113に戻る。ここで、高μ路の自動ブレーキ制御におけるTTCと減速度(自動ブレーキ量)の関係について、図7(b)を参照しながら説明する。図7(b)は、高μ路の自動ブレーキ制御におけるTTCと減速度の関係図である。 The deceleration control means 804 performs weak automatic brake control when the TTC is large, and performs strong automatic brake control when the TTC is small (step S116), and returns to step 113. Here, the relationship between TTC and deceleration (automatic brake amount) in the automatic brake control on the high μ road will be described with reference to FIG. FIG. 7B is a relationship diagram between TTC and deceleration in the automatic brake control of the high μ road.
図7(b)の関係図に示すように、しきい値以下のTTCが、小さいほうから順に、TH1、TH2およびTH3の3つの範囲(区間)に分けられている。そして、高μ路自動ブレーキ量BHは、TTCがTH1の区間では減速度H1に設定され、TTCがTH2の区間ではTTCが増えるにしたがって減速度H1から減速度H2に近づく値として設定され、TTCがTH3の区間では減速度H2に設定される。 As shown in the relationship diagram of FIG. 7B, the TTC below the threshold value is divided into three ranges (sections) TH1, TH2, and TH3 in order from the smallest. Then, the high μ road automatic brake amount BH is set to a deceleration H1 when the TTC is TH1, and is set as a value that approaches the deceleration H2 from the deceleration H1 as the TTC increases when the TTC is TH2. Is set to deceleration H2 in the section where TH3 is.
このように、高μ路の場合、TTCが小さい(車両Vが障害物に衝突する可能性が高い)ほど減速度が大きく設定される。これにより、TTCが小さい(TH1の区間)ときには減速度が大きく、また、路面μが大きいことからも、スリップの発生を防止しながら制動制御が行われ、さらに、転舵操作時の横力も確保できるため、障害物回避時の走行安定性を向上させることができる。
また、TTCが比較的大きい(TH3の区間)ときには減速度が小さいので、運転者のステアリングハンドル5やブレーキペダルBの操作の自由度を高く維持することができる。
Thus, in the case of a high μ road, the deceleration is set larger as the TTC is smaller (the possibility that the vehicle V collides with an obstacle is higher). As a result, when TTC is small (TH1 section), the deceleration is large and the road surface μ is large, so that braking control is performed while preventing the occurrence of slip, and also the lateral force during the steering operation is secured. Therefore, it is possible to improve running stability when avoiding obstacles.
Further, since the deceleration is small when the TTC is relatively large (TH3 section), the degree of freedom of the driver's operation of the steering handle 5 and the brake pedal B can be maintained high.
すなわち、本実施形態の車両Vにおける車両操作支援装置によれば、路面状態(摩擦係数など)に応じて減速度(の大きさ)を変更することで、路面状態に関わらず障害物回避を円滑に行うことができる。換言すれば、車両Vが障害物と衝突する可能性と路面状態に基づいた減速度制御によって障害物回避を行うことで、自車が障害物を回避するときの走行安定性を向上させることができる。 That is, according to the vehicle operation support apparatus for the vehicle V of the present embodiment, obstacle avoidance can be smoothly performed regardless of the road surface state by changing the deceleration (magnitude) according to the road surface state (coefficient of friction, etc.). Can be done. In other words, by performing obstacle avoidance by the deceleration control based on the possibility that the vehicle V collides with the obstacle and the road surface state, it is possible to improve traveling stability when the own vehicle avoids the obstacle. it can.
なお、低μ路用自動ブレーキ制御(図4参照)と高μ路用自動ブレーキ制御(図5参照)は、減速度制御手段804(図2参照)が油圧制御装置9(あるいは電子制御負圧ブースタ6)に対して指示を出すことのみで実現してもよいし、あるいは、それに加えて、減速度制御手段804から指示を受けた駆動制御手段805(図2参照)が駆動装置10に対して指示を出すことも併用して実現してもよい。
Incidentally, in the automatic brake control for low μ road (see FIG. 4) and the automatic brake control for high μ road (see FIG. 5), the deceleration control means 804 (see FIG. 2) is operated by the hydraulic control device 9 (or electronically controlled negative pressure). It may be realized only by giving an instruction to the booster 6), or in addition, the drive control means 805 (see FIG. 2) receiving the instruction from the deceleration control means 804 gives the
また、路面μ推定用ブレーキの作動開始から500ミリ秒(ms)を経過した後に、新たに路面μを推定するようにすれば、低μ路用自動ブレーキ制御あるいは高μ路用自動ブレーキ制御の作動中であっても、新たに取得した路面μに応じて、低μ路用自動ブレーキ制御あるいは高μ路用自動ブレーキ制御を適宜切り替えることができる。 Further, if 500 μm (ms) has elapsed from the start of the operation of the road surface μ estimating brake and the road surface μ is newly estimated, the automatic braking control for the low μ road or the automatic brake control for the high μ road is performed. Even during operation, the automatic brake control for low μ road or the automatic brake control for high μ road can be appropriately switched according to the newly acquired road surface μ.
また、図6において、TTCがTL1とTL3の区間では減速度が一定であるものとしたが、それらの区間の全部あるいは一部でもTTCが小さいほど減速度も小さくなるようにしてもよい。さらに、TTCがTL2の区間では、TTCが小さいほど減速度がリニア(一次関数的)に小さくなるようにしたが、その小さくなる度合いはリニアでなくても二次関数的、指数関数的などの別の度合いでもよい。 In FIG. 6, the deceleration is constant in the sections where the TTC is TL1 and TL3. However, the deceleration may be reduced as the TTC is reduced in all or part of the sections. Furthermore, in the section where TTC is TL2, the deceleration becomes smaller linearly (linear function) as TTC is smaller. However, the degree of the decrease is not linear but it is quadratic or exponential. Another degree may be used.
また、同様に、図7において、TTCがTH1とTH3の区間では減速度が一定であるものとしたが、それらの区間の全部あるいは一部でもTTCが小さいほど減速度も大きくなるようにしてもよい。さらに、TTCがTH2の区間では、TTCが小さいほど減速度がリニアに大きくなるようにしたが、その大きくなる度合いはリニアでなくても二次関数的、指数関数的などの別の度合いでもよい。 Similarly, in FIG. 7, the deceleration is constant in the sections where the TTC is TH1 and TH3. However, in all or part of these sections, the deceleration is increased as the TTC is decreased. Good. Further, in the section where the TTC is TH2, the deceleration increases linearly as the TTC decreases. However, the degree of increase may be any other degree such as a quadratic function or an exponential function even if it is not linear. .
なお、図6と図7(b)において、減速度L1,L2,H1およびH2の値は、少なくとも減速度L2の値が減速度H1の値よりも小さければ、自由に設定してよい。従来技術ではこの減速度L2の値と減速度H1の値を同じにしてそれらの値への到達時間を異ならせるようにしていたので低μ路では障害物の回避動作時に充分な横力を確保することが難しかったが、本願では減速度L2の値を減速度H1の値よりも小さくしたことで低μ路でも障害物の回避動作時に充分な横力を確保することができる。 6 and 7B, the values of the decelerations L1, L2, H1, and H2 may be freely set as long as at least the value of the deceleration L2 is smaller than the value of the deceleration H1. In the prior art, the value of the deceleration L2 and the value of the deceleration H1 are made the same so that the time to reach these values is different. Therefore, on the low μ road, a sufficient lateral force is secured during the obstacle avoidance operation. However, in this application, the value of the deceleration L2 is made smaller than the value of the deceleration H1, so that a sufficient lateral force can be secured during the obstacle avoiding operation even on a low μ road.
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。たとえば、図3のステップS10におけるTTCのしきい値は、一定ではなく、車両Vの速度が大きいほど大きい値としてもよい。
また、自動ブレーキ制御を行う直前に、運転者のシートベルトを一瞬強く締めたり、音や表示を用いたりすることで、自動ブレーキを運転者に予告するようにしてもよい。
This is the end of the description of the embodiments, but the aspects of the present invention are not limited to these. For example, the threshold value of TTC in step S10 in FIG. 3 is not constant, and may be a value that increases as the speed of the vehicle V increases.
Further, immediately before the automatic brake control is performed, the driver may be notified of the automatic brake by tightening the driver's seat belt for a moment or by using a sound or a display.
さらに、自動ブレーキ制御において、ABS(Anti-lock Brake System)を併用することができることは言うまでもない。
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
Furthermore, it goes without saying that ABS (Anti-lock Brake System) can be used together in automatic brake control.
In addition, about a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the main point of this invention.
8 ECU
9 油圧制御装置
10 駆動装置
81 CPU
82 記憶部
801 障害物検知手段
802 衝突判断手段
803 路面状態推定手段
804 減速度制御手段
805 駆動制御手段
S 車輪速センサ
V 車両
8 ECU
9
82
Claims (5)
自車前方の障害物を検知する障害物検知手段と、
自車の走行状態と障害物の状態に基づいて、自車が障害物に衝突する可能性を判断する衝突判断手段と、
走行中の路面状態を推定する路面状態推定手段と、
前記衝突する可能性と前記推定した路面状態に基づいて、自車の減速度を制御する減速度制御手段と、
を備え、
前記路面状態推定手段は、
前記路面状態として路面摩擦係数を推定し、
前記減速度制御手段は、
前記推定した路面摩擦係数が所定値以下の場合、前記衝突する可能性が高いほど前記減速度を小さく設定する
ことを特徴とする車両操作支援装置。 In a vehicle operation support device that supports a collision avoidance operation performed by a driver to avoid a collision with an obstacle when the vehicle is running,
Obstacle detection means for detecting obstacles ahead of the vehicle;
A collision judging means for judging the possibility of the own vehicle colliding with the obstacle based on the traveling state of the own vehicle and the state of the obstacle;
Road surface state estimating means for estimating the road surface state during traveling;
Deceleration control means for controlling the deceleration of the vehicle based on the possibility of collision and the estimated road surface condition;
Equipped with a,
The road surface state estimating means is
Estimating the road friction coefficient as the road surface state,
The deceleration control means includes
When the estimated road surface friction coefficient is a predetermined value or less, the deceleration is set to be smaller as the possibility of collision increases .
前記推定した路面摩擦係数が所定値よりも大きい場合、前記衝突する可能性が高いほど前記減速度を大きく設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両操作支援装置。 Before Symbol deceleration control means,
2. The vehicle operation support device according to claim 1, wherein when the estimated road surface friction coefficient is larger than a predetermined value, the deceleration is set to be larger as the possibility of the collision is higher.
自車の減速度を制御している場合、前記衝突する可能性が所定の大きさよりも小さいか、あるいは、自車の減速度の制御が所定の時間長以上継続したか、少なくともいずれかの条件が満たされたときに、自車の減速度の制御を停止する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両操作支援装置。 The deceleration control means includes
When controlling the deceleration of the own vehicle, at least one of the conditions that the possibility of the collision is smaller than a predetermined size or the deceleration control of the own vehicle has continued for a predetermined time length or more The vehicle operation support device according to claim 2, wherein when the condition is satisfied, control of deceleration of the own vehicle is stopped.
前記推定した路面摩擦係数が大きいほど、自車の減速度の制御開始を遅くする
ことを特徴とする請求項2に記載の車両操作支援装置。 The deceleration control means includes
The vehicle operation support apparatus according to claim 2 , wherein the start of deceleration control of the host vehicle is delayed as the estimated road friction coefficient increases.
前記推定した路面摩擦係数が所定値を超えている場合には、所定時間を経過するまで前記路面摩擦係数の推定を行い、
その所定時間が経過する前であっても前記推定した路面摩擦係数が所定値以下となった場合には、自車の減速度の制御を開始する
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の車両操作支援装置。 The deceleration control means includes
When the estimated road surface friction coefficient exceeds a predetermined value, the road surface friction coefficient is estimated until a predetermined time elapses,
In the case where the road surface friction coefficient the estimated even before the predetermined time elapses is equal to or less than a predetermined value, the preceding claims 2, characterized in that to start the control of the deceleration of the vehicle The vehicle operation support device according to any one of the above.
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