JP2001206210A - 車両の停止状態を検知する方法および装置 - Google Patents

車両の停止状態を検知する方法および装置

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JP2001206210A
JP2001206210A JP2000384555A JP2000384555A JP2001206210A JP 2001206210 A JP2001206210 A JP 2001206210A JP 2000384555 A JP2000384555 A JP 2000384555A JP 2000384555 A JP2000384555 A JP 2000384555A JP 2001206210 A JP2001206210 A JP 2001206210A
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braking
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Eberhard Holl
エーバーハルト・ホル
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の停止状態を検知するための改良された
方法或いは改良された装置を提供する。 【解決手段】 車両の速度或いは車両の少なくとも一つ
の車輪の速度の関数として、車両の停止状態を検知する
方法および装置において、停止状態が更に、車両の制動
の際の制動力を表す値(pB)の関数として検知され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、停止状態の検知が
車両の少なくとも一つの車輪の測定された速度に依存し
て、すなわち関数として行なわれる、車両の停止状態を
検知するための方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の方法は、例えば、DE 195
03 270 A1 から知られている。その種の方法で
は、車両の停止状態の時点の確定のために、車両の停止
状態の時点に関する適当な評価値が、少なくとも一つの
車輪の制動過程の間に一つの速度閾値を確定すること、
続いて、測定可能な最低速度に到達するまで、互いに連
続する幾つかの時点で当該の車輪に関する少なくともも
う一つの速度値を測定すること、および、測定された速
度値の間で一つ又は幾つかの速度勾配を形成することに
よって又それ等の速度勾配から外挿法により速度ゼロの
時を推定することによって車両の停止状態の時点を見積
もること、によって作り出される。しかしながら、この
方法では、停止状態の時点を十分な精度で確定すること
は必ずしも常に可能ではないということが明らかになっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かくして本発明の課題
は、車両の停止状態を検知するための改良された方法或
いは改良された装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】車両の速度或いは車両の
少なくとも一つの車輪の速度の関数として、車両の停止
状態を検知する方法および装置において、かかる停止状
態が更に、車両の制動の際の制動力を表す値(pB)の
関数として検知される。
【0005】車両の停止状態の検知は、車両の速度或い
は車両の少なくとも一つの車輪の速度に依存して、並び
に車両の制動の際の制動力を表す値のうちの一つに依存
して、行なわれる。その際、制動力を表す値は、特に液
圧式ブレーキの場合には、好ましくは制動圧力とする。
停止状態の検知という概念は、一般に停止状態の時点の
検知を意味するものとする。しかしながら、停止状態の
検知は停止地点の検知をも含むことができる。
【0006】本発明に基づく方法によれば、様々な制動
状態の下における車両の停止が既知の方法によるよりも
明らかにより精確に検知される。例えば、停止のショッ
クを軽減するために停止状態に到達する少し前にブレー
キが一部緩められる様な場合(ドライバーによるブレー
キ操作)、そのような停止状態は、本発明の導入によっ
て明らかにより精確に検知される。同様のことは、停止
時点に到達する少し前に制動圧力がしばしば、車両が停
止したまま非常に小さな速度でクリープ徐行をする程度
だけ緩められる様な、斜面での運転の場合にも当てはま
る。この様な場合にも、本発明は車両の停止状態の明ら
かにより改善された検知を可能にする。
【0007】本発明の有利な実施例では、停止状態の検
知が更に少なくとも二つの速度閾値、即ち第一の速度閾
値と第二の速度閾値に依存して行なわれる。本発明の更
に有利な実施例では、第二の速度閾値は、本質的にその
速度以下では車両の速度が当該の車両に装備されている
測定方法を用いては最早測定できない速度、に対応して
いる。その際、第二の速度閾値は、好ましくは、1.5
km/h と 3.0km/h との間にある。
【0008】本発明の更に有利な実施例では、第一の速
度閾値は車両の走行状態に依存して確定される。本発明
の更に有利な実施例では、第一の速度閾値は車両のエン
ジンが切り離されているように選ばれる。その際、この
第一の速度閾値は、好ましくは、3.0km/h と
6.0km/h との間、或いは、エンジンがクラッチ
から切り離されていれば、4.0km/h から 5.
0km/h までの間にある。
【0009】本発明の更に有利な実施例では、第一の速
度閾値と第二の速度閾値との差、並びに、車両の速度が
制動の際に第一の速度閾値と第二の速度閾値との間の値
をとる時間長さ、から平均減速値が形成される。
【0010】本発明の更に有利な実施例では、平均減速
値と、車両の速度が制動の際に第一の速度閾値と第二の
速度閾値との間の値をとる時間長さの間の制動力を表す
値の平均値とに依存して、特性曲線が車両の減速と制動
力を表す値の平均値との間で選択される。
【0011】本発明の更に有利な実施例では、車両が第
二の速度閾値以下の速度で動いている間に、上記の制動
力を表す値の平均値から上記の選択された特性曲線を用
いて車両の実際の減速が求められ、並びにこの実際の減
速を用いて車両の停止時点および車両の停止地点に関す
る少なくとも一つの値が求められる。
【0012】本発明の更に有利な実施例では、20バー
ルまで、特に10バールまでの制動圧力の場合、特性曲
線が、車両の減速と制動圧力との間で、車両がその上で
制動をする車道の勾配が車両の減速と制動圧力との間の
特性曲線群の自由パラメータとなるように選択される。
自由パラメータとしての車道の勾配の選択は、自由パラ
メータとしての車道の勾配によって条件付けられた加速
度の選択と同じである。
【0013】本発明の更に有利な実施例では、10バー
ルを超える、特に20バールを超えるブレーキ圧力の場
合、特性曲線が、車両の減速と制動圧力との間で、質量
が車両の減速と制動圧力との間の特性曲線群の自由パラ
メータとなるように選択される。
【0014】本発明の更に有利な実施例では、車両がそ
の上で制動をする車道の勾配によって条件付けられる車
両の加速度および車両の質量のうちの少なくともいずれ
かの値が、平均減速値と、車両の速度が制動の際に第一
の速度閾値と第二の速度閾値との間の値をとる時間長さ
の間の制動力を表す値とに依存して求められる。
【0015】本発明の更に有利な実施例では、停止状態
の後の車両の始動の際のブレーキの解除が、車両がその
上で制動をする車道の勾配(或いは車道の勾配によって
条件付けられる加速度)および車両の質量のうちの少な
くともいずれかの値に依存して行なわれる。
【0016】
【実施例】図1は、本発明に基づく車両の停止状態検知
装置5の一つの実施例である。停止状態検知装置5は、
第二の速度閾値v2、ギヤの値G、速度センサ1によっ
て測定される、停止状態を感知されるべき車両の速度
v、および当該車両のブレーキの制動圧力pBに依存し
て、停止状態のフラグFsを求める。速度の測定のため
に速度センサ、例えばタコメータ、が備えられている。
道路走行用の車両に、例えば、A. van Zante
n、R. Erhardt、およびG.Pfaff 著の
記事“FDR――ボッシュのビークル・ダイナミクス・
コントロール装置(FDR−die Fahrdyna
mikreglung von Bosch)”、ATZ
(『自動車技術雑誌』)誌、第96巻、1994年11
月号、674〜689頁、に開示されているようなビー
クル・ダイナミクス・コントロール装置(FDR)が搭
載されている場合に、好ましくは、ビークル・ダイナミ
クス・コントロール装置の中で速度に関して計算された
値が用いられる。制動圧力pBの確定のためには圧力セ
ンサ或いは圧力監視器2が備えられている。ギヤの値G
は、ギヤ3が車両のエンジンから切り離されているか否
かを示す。速度閾値v2は、好ましくは、速度閾値v
2が、本質的に次の速度、即ちその速度以下では車両の
速度が当該の車両に装備されているセンサ手段では最早
測定出来ない速度、に等しくなるように選択される。そ
の際、第二の速度閾値v2は、一般に、1.5km/h
と 3.0km/h の間にある。
【0017】停止状態検知装置5は、第一の速度閾値v
1を計算する閾値計算器4を備えている。閾値計算器4
は、第一の速度閾値v1を、車両のエンジンがクラッチ
から切り離されるように定める。そのために、閾値計算
器4は、エンジンがクラッチから切り離されているか否
かを示すギヤの値Gを受取る。第一の速度閾値v1が低
いことが有利である。そのために、閾値計算器4には速
度vが送り込まれる。エンジンが速度 4.0km/h
と 5.0km/h との間の速度でクラッチから切
り離されると、閾値計算器4は、速度閾値v1を上記の
範囲内に定める。エンジンが、 4km/h の速度に
なっても未だクラッチから切り離されない場合には、閾
値計算器4は、第一の速度閾値v1よりも低い速度、例
えば 3.0km/h、を設定する。
【0018】停止状態検知装置5は更に比較器6を備え
ており、比較器6は、車両の速度vが第一の速度閾値v
1或いは第二の速度閾値v2に等しくなる時点t1とt2
を調べる。このことは、速度vと時間tとの関係を示し
ている図3に示されており、その際、図3に示されてい
るような速度プロファイルを持つ車両が、図2に示され
ているような制動圧力pBで制動される。図3に示され
ているように、時点t1では速度vの値がv1となり、ま
た時点t2では速度vの値はv2となる。
【0019】停止状態検知装置5は更に、二つの時点t
1とt2との間の制動圧力pBの平均値pB’を形成する平
均値形成器7を備えている。停止状態検知装置5は更
に、車両の平均減速aの計算のための減速計算器8を備
えている。ここで、平均減速aは、次式によって形成さ
れる。 a=(v2−v1)/(t2−t1) このようにして求められた平均減速aと制動圧力pB
平均値pB’から、傾斜下降力計算器9によって、車道
の傾斜の故に車両に対して働く加速度aHが求められ
る。その際、制動圧力pBと車両の減速aFとの間の関係
を示した特性曲線から成る特性曲線群が、車道の傾斜の
故に車両に対して働く加速度aHと共に、図5に示され
ている様に、自由パラメータとして用いられる。図5に
おいて、直線20は、制動圧力pBと直線の車道の上で
の車両の減速aFとの間の関係を示している。このよう
な特性曲線群の中に、平均減速aと平均制動圧力pB
から求められた点を記入すると、車道の傾斜の故に車両
に対して働く加速度aHを読取ることが出来る。当該実
施例では、完全に直線状の特性曲線群が選ばれている。
これによって、車道の傾斜の故に車両に対して働く加速
度aHは、次式から求められる。 aH=a−βpB’ このようにして計算された、車道の傾斜の故に車両に対
して働く加速度aHは、時点t2、実際の制動圧力pB
並びに第二の速度閾値v2と共に、停止状態の時点計算
器10への入力パラメータとなる。停止状態の時点t3
は、次式を満たすように計算される。
【0020】
【数1】 車両が停止状態に到達すると、停止状態の時点計算器1
0は停止状態のフラグFSを値1に設定する。
【0021】更に停止状態の位置s3を求めなければな
らない場合には、この位置の計算は次式に基づいて行な
われる。
【0022】
【数2】 当該実施例では、停止状態の時点計算器10は、停止状
態が検知されると、値1を取る停止状態のフラグFS
出力し、また停止状態が検知されないと値0を出力す
る。この例の場合の停止状態のフラグFSの変化が図4
に示されている。
【0023】停止状態検知装置5の動作が図3に示され
ている。車両の速度vが第二の速度閾値v2到達するま
でに、第二の速度閾値v2は知られている。このことは
実線20が明らかにしている。第二の速度閾値v2以下
では、破線21で示されている車両の速度は、当該の車
両に装備されているセンサ手段では測定できない。しか
しながら、その速度は停止状態の時点計算器10を用い
て次式に基づいて計算することができる。
【0024】
【数3】 図1の停止状態計算装置5は、好ましくは制動圧力pB
が20バールまで、特に10バールまでの場合に使用さ
れる。これに対して、更に高い制動圧力pB、特に20
バールを超える制動圧力pBの場合には、図6に示され
ているような停止状態検知装置32を用いることが有利
である。停止状態検知装置32は、図1の傾斜下降力計
算器9と置き換えられている負荷状態計算器30と、図
1の停止状態の時点計算器10と置き換えられている停
止状態の時点計算器31とによって、停止状態検知装置
5と異なっている。
【0025】負荷状態計算器30は車道の傾斜の影響を
無視している。それに対して負荷状態計算器30は車両
の質量に本質的に比例している値βを算出する。負荷状
態計算器30は、そのための基礎として、図7に例示さ
れている様な特性曲線群を用いる。図7は車両の質量を
自由パラメータとする特性曲線群を示している。車両の
質量の変化と共に特性曲線群の直線の勾配βが変化す
る。直線40は車両の無負荷状態の下における制動圧力
Bと車両の減速aFとの間の関係を示している。減速a
と平均制動圧力pB’とを用いて特性曲線群の中の点4
1が定められ、この点41から値βが求められる。当該
実施例では簡単な直線的関係が基礎となっているので、
値βは次式によって求められる。 β=a/pB’ このようにして計算された値βは、時点t2、実際の制
動圧力pB、第二の速度閾値v2と共に、停止状態の時点
計算器31への入力パラメータとなる。その際、停止状
態の時点t3は、次式を満たすようにに計算される。
【0026】
【数4】 車両が停止状態に到達すると、停止状態の時点計算器3
1は停止状態のフラグFSを値1に設定する。
【0027】更に停止状態の位置s3を求めなければな
らない場合には、この位置の計算は次式に基づいて行な
われる。
【0028】
【数5】 図8は、停止状態検知装置47の特に有利な実施例を示
している。停止状態検知装置47は、図1の傾斜下降力
計算器9或いは図6の負荷状態計算器32と置き換わっ
ている障害量計算器45、および図1の停止状態の時点
計算器10或いは図6の停止状態の時点計算器31と置
き換わっている停止状態の時点計算器46によって、停
止状態検知装置5および停止状態検知計算器32と異な
っている。
【0029】障害量計算器45は、実際の制動圧力pB
が圧力限界値よりも小さい時には、車道の傾斜の故に車
両に対して働く加速度aHを傾斜下降力計算器9と同じ
方法で求め、また制動圧力pBが圧力限界値よりも大き
い時には、値βを負荷状態計算器30と同じ方法で求め
る。圧力限界値は、例えば20バールである。停止状態
の時点計算器46は、制動圧力pBが圧力限界値よりも
小さい時には、停止状態のフラグFSを停止状態の時点
計算器10と同じ方法で求める。これに対して制動圧力
Bが圧力限界値よりも大きい時には、停止状態の時点
計算器46は、停止状態のフラグFSを停止状態の時点
計算器31と同じ方法で計算する。
【0030】傾斜下降力計算器9或いは負荷状態計算器
30の基礎となっている特性曲線は、好ましい実施態様
では、制動の間に校正される。そこで制動過程の間の制
動圧力pBの変化から、制動圧力pBと車両の減速aF
の間の実際の山形の特性曲線を求めることができる。制
動の間に車道の傾斜が一定であれば、車道の傾斜と制動
特性曲線(制動圧力と車両の減速との間の関係)を求め
ることができる。その際、好ましくはエンジンのトラク
ション・トルクが分かっている限り差し引かれる。特性
曲線の校正のためには、例えば制動の開始時に車両の減
速aFが記憶され、次いで制動圧力pBと車両の減速aF
との間の関係が求められる。このようにして求められた
関係は、例えば補正度によって近似的に表すことができ
る。
【0031】停止状態の検知装置は、特に有利な方法に
よれば、走行方向検知装置と共に装備される。この種の
走行方向検知装置52の一つの実施例が図9に示されて
いる。走行方向検知装置52は、評価速度値〜vの計算
のための速度評価器50と比較器51とを備えている。
速度評価器50は評価速度値v’を次式によって計算す
る。
【0032】
【数6】 ここで、Mmot はエンジンのトルク、igetr はギヤ
の変速比、mf は車両の質量、rrad は車輪半径、と
する。
【0033】比較器51によって、評価速度値v’が時
点t4に測定された或いはビークル・ダイナミクス・コ
ントロール装置(FDR)(上記参照)によって定めら
れた速度vの値と比較される。速度vと評価速度値v’
とが本質的に等しければ、評価速度値v’の符号は走行
方向RVを示す。
【0034】図10は、独立の、即ち本発明に基づく停
止状態検知装置を構成せずに作られた、走行方向検知装
置53の一つの実施例を示している。なお、参照符号1
から9までは、図1の符号と同じ意味を持っており、参
照符号50および51は、図9の符号と同じ意味を持っ
ている。このような走行方向検知装置によって、走行方
向Rvは、走行方向検知のためのコストのかかるセンサ
類を使用しなくても検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における停止状態検知装置の実施例を示
す。
【図2】図1の実施例における車両の制動圧力と時間と
の関係を示す。
【図3】図1の実施例における車両の速度と時間との関
係を示す。
【図4】図1の実施例における車両の停止状態のフラグ
と時間との関係を示す。
【図5】図1の実施例における、車道の勾配の故に車両
に対して働く加速度を自由パラメータとした制動圧力と
車両の減速との間の特性曲線の特性曲線群を示す。
【図6】本発明における停止状態検知装置の別の実施例
を示す。
【図7】図6の実施例における、車両の負荷状態を自由
パラメータとした制動圧力と車両の減速との間の特性曲
線の特性曲線群を示す。
【図8】本発明における停止状態検知装置の、特に有利
な実施例を示す。
【図9】本発明における停止状態検知装置と協同して働
く走行方向検知装置を示す。
【図10】独立の、即ち本発明に基づく停止状態検知装
置を構成せずに作られた、走行方向検知装置53の一つ
の実施例を示す。
【符号の説明】
1・・・速度センサ、 2・・・圧力センサ或いは圧力監視器、 3・・・ギヤ、 4・・・閾値計算器、 5・・・停止状態検知装置、 6・・・比較器、 7・・・平均値形成器、 8・・・減速計算器、 9・・・傾斜下降力計算器、 10・・・停止状態の時点計算器、 aH・・・加速度、 Fs・・・停止状態のフラグ、 G・・・ギヤの値、 pB・・・制動圧力、 pB’・・・平均制動圧力、 t1、t2・・・時点1、時点2、 v・・・車両速度、 v1・・・第一の速度閾値、 v2・・・第二の速度閾値、 β・・・勾配、 t3・・・停止の時点、 30・・・負荷状態計算器、 31・・・停止時点計算器、 32・・・停止状態検知装置、 45・・・障害量計算器、 46・・・停止時点計算器、 47・・・停止状態検知装置、 50・・・速度評価器、 51・・・比較器、 52・・・走行方向検知装置、 Rv・・・走行方向、 v’・・・評価速度値、 53・・・走行方向検知装置、 igetr・・・ギヤ減速比、 Mmot・・・エンジン・トルク。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の速度或いは車両の少なくとも一つ
    の車輪の速度の関数として、車両の停止状態を検知する
    方法において、 前記停止状態が更に、車両の制動の際の制動力を表す値
    (pB)の関数として検知されること、を特徴とする車
    両の停止状態を検知する方法。
  2. 【請求項2】 前記停止状態が更に、少なくとも二つの
    速度閾値、即ち第一の速度閾値(v1)と第二の速度閾
    値(v2)との関数として検知されること、を特徴とす
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 第二の速度閾値(v2)が、本質的にそ
    の速度以下では車両の速度が当該車両に装備されている
    測定方法を用いては最早測定できない速度に対応してい
    ることを特徴とする請求項2に基づく方法。
  4. 【請求項4】 第二の速度閾値(v2)が、1.5km
    /h と 3.0km/h との間にあることを特徴と
    する請求項2または3の方法。
  5. 【請求項5】 第一の速度閾値(v1)が、車両の走行
    状況に依存して定められることを特徴とする請求項2な
    いし4のいずれかの方法
  6. 【請求項6】 第一の速度閾値(v1)が、車両のエン
    ジンがクラッチから切り離されているように選択される
    ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 第一の速度閾値(v1)が、3.0km
    /h と 6.0km/h との間、好ましくは、4.
    0km/h から 5.0km/h までの間にあるこ
    とを特徴とする請求項2ないし6のいずれかの方法。
  8. 【請求項8】 第一の速度閾値(v1)と第二の速度閾
    値(v2)との差、並びに、車両の速度(v)が制動の
    際に第一の速度閾値(v1)と第二の速度閾値(v2)と
    の間の値をとる時間長さ(t2−t1)から、平均減速値
    (a)が形成されることを特徴とする請求項2ないし7
    のいずれかの方法。
  9. 【請求項9】 平均減速値(a)と、車両の速度(v)
    が制動の際に第一の速度閾値(v1)と第二の速度閾値
    (v2)との間の値をとる時間長さ(t2−t1)の間の
    制動力を表す値の平均値(pB’)との関数として、特
    性曲線が車両の減速(a)と制動力を表す値の平均値
    (pB’)との間で選択されることを特徴とする請求項
    8の方法。
  10. 【請求項10】 車両が第二の速度閾値(v2)以下の
    速度(v)で動いている間に、制動力を表す値の平均値
    (pB’)から前記選択された特性曲線を用いて、車両
    の実際の減速(aH+βpB、βpB)が求められるこ
    と、および実際の減速(aH+βpB、βpB)を用い
    て、車両の停止時点および車両の停止地点に関する少な
    くとも一つの値が求められることを特徴とする請求項9
    の方法。
  11. 【請求項11】 特に車両が液圧式ブレーキを備えてい
    る場合、ブレーキ、とりわけ液圧式ブレーキの制動圧力
    (pB)が前記制動力を表す値であることを特徴とする
    請求項1ないし10のいずれかの方法。
  12. 【請求項12】 20バールまで、特に10バールまで
    のブレーキ圧力(pB)の場合、前記特性曲線が、車両
    の減速(aF)と制動圧力(pB)との間で、車両がその
    上で制動をする車道の勾配が車両の減速(aF)と制動
    圧力(pB)との間の特性曲線群の自由パラメータとな
    るように選択されることを特徴とする請求項11の方
    法。
  13. 【請求項13】 10バールを超える、特に20バール
    を超える制動圧力(p B)の場合、前記特性曲線が、車
    両の減速(aF)と制動圧力(pB)との間で、質量が車
    両の減速(aF)と制動圧力(pB)との間の特性曲線群
    の自由パラメータとなるように選択されることを特徴と
    する請求項11または12の方法。
  14. 【請求項14】 車両がその上で制動をする車道の勾配
    によって条件付けられる車両の加速度、および車両の質
    量のうちの少なくともいずれかの値が、平均減速値
    (a)と、車両の速度が制動の際に第一の速度閾値(v
    1)と第二の速度閾値(v2)との間の値をとる時間長さ
    の間の制動力を表す値(pB)との関数として求められ
    ることを特徴とする請求項8ないし13のいずれかの方
    法。
  15. 【請求項15】 停止状態の後の車両の始動が、 車両がその上で制動をする車道の勾配によって条件付け
    られる車両の加速度、および車両の質量、のうちの少な
    くともいずれかの値の関数として行なわれることを特徴
    とする請求項14の方法。
  16. 【請求項16】 請求項1ないし15のいずれかの方法
    による、車両の速度に依存して車両の停止状態を検知す
    る装置(5、32、47)において、 車両の速度或いは車両の少なくとも一つの車輪の速度の
    関数として、また車両の制動の際の制動力を表す値(p
    B)のうちの一つの値の関数として、車両の停止状態を
    検知すること、を特徴とする車両の停止状態を検知する
    装置。
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