JP2007161225A - 車間距離制御方法及びそのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両との安全走行距離をより効果的に制御するための車間距離制御方法及びシステムを提供する。
【解決手段】本発明は、走行中の路面の最大摩擦係数を検出する段階；前記検出された最大摩擦係数及び走行速度に基づいて先行車両との最小安全距離を算出する段階；前記算出された最小安全距離に対応する基準安全指数を設定する段階；先行車両との相対距離に対応する現在の安全指数を算出する段階；及び前記現在の安全指数及び前記基準安全指数を比較して車間距離を制御する段階；を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装着される車間距離制御方法及びそのシステムに係り、より詳しくは、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を検出して、現在の走行速度及び最大摩擦係数に対応する最小安全距離を算出し、この最小安全距離に対応する基準安全指数を算出し、先行車両及び後行車両の間の車間距離に対応する現在の安全指数を算出して、前記基準安全指数及び現在の安全指数を比較することによって車両の走行速度を制御する車間距離制御方法及びそのシステムに関する。

統計によれば、最近の自動車の迅速な普及によって、道路網の拡張速度よりも自動車台数の増加速度がはるかに速くなっている。
したがって、道路上での車両間の衝突の危険性が日々増加しているため、より安全で知能的な自動車を要望する消費者の欲求及び自動車関連産業の発展推移があいまって、多様な知能型安全システムが開発されて適用されている。
特に、後行車両及び先行車両間の衝突の警告及び回避に関する多くの研究が進められており、これによる車間距離制御システムは、複雑な道路状況で、より安全で快適な運転環境を保証している。

しかし、衝突の警告及び回避の時点及び方法に対する明確な解答がないため、今後も多くの研究及び試験を進める必要がある。
前記車間距離制御システムは、運転者が走行しようとする速度を設定すると、制御手段が車両に及ぼされる多様な負荷条件及び走行速度を分析してスロットルアクチュエータ及びブレーキアクチュエータを制御して、設定された速度に合わせた走行を維持する。
そして、安全走行距離を確保することができるタイムギャップ（Ｔｉｍｅ Ｇａｐ）を設定する。

このように、車両が定速走行する過程で、制御手段は、車両前方の所定の位置に設置される距離感知手段によって先行車両との距離を感知して、後行車両及び先行車両の間の相対距離及び相対速度を算出する。
前記算出された相対距離及び相対速度が衝突の危険性がある相対距離及び相対速度の状態であれば、設定されたタイムギャップを適用して車間距離制御を行う。

安全走行距離は、（タイムギャップ×走行速度）の条件で算出する。
この時、後行車両及び先行車両との臨界制動距離を算出して、安全走行距離以内である場合には、ブレーキアクチュエータの制御による制動制御あるいはスロットルアクチュエータの制御によるエンジントルク低減制御によって安全走行距離が確保されるようにする。
前記のように、安全走行距離の確保のための制御によって後行車両の速度が減速され、それによって後行車両及び先行車両の相対距離が大きくなれば、スロットルアクチュエータの制御によってエンジントルクを回復させて、設定された走行速度に回復するようにする。

従来の車両に装着される車間距離制御システムは、安全走行距離の確保のためのタイムギャップが予め一定の値に設定されているので、運転者による調整が不可能であった。
また、システムによって運転者がタイムギャップを３段階（Ｆａｒ／Ｍｅｄ／Ｃｌｏｓｅ）に設定することができるようになっているが、運転中にタイムギャップを設定するのは困難で、操作も面倒であるため安全走行を阻害する。

例えば、設定されたタイムギャップが２秒／１．５秒／１秒である場合、後行車両が１００ｋｍ／ｈで走行する時、先行車両とは各々５５ｍ／４２ｍ／２８ｍの間隔をおいて走行するようになる。
しかし、通常のシステムでは、タイムギャップの設定は、タイヤ及び路面の間の摩擦係数が１．０であることを考慮して、後行車両の理論的最大減速度を９．８ｍ／ｓ^２に設定している。
したがって、前記条件が考慮される時、１００ｋｍ／ｈで走行する車両の最小停止距離は３８ｍとなり、この距離は、運転者の安全のために運転者が設定した距離（５５／４２／２８ｍ）より優先権（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）が高い。
しかし、タイヤ及び路面の摩擦係数が常に１．０ではないことを考慮する必要がある。

タイヤ及び路面の摩擦係数は、図６に示したように、路面の状態によって異なる。
そればかりか、この摩擦係数は、路面の形態（アスファルト、コンクリート、未舗装道路など）、タイヤの種類（カーコス／ラジアル）、タイヤのスレッド（Ｔｈｒｅａｄ）の形態、及び老化の程度によっても大きく変化する。
すなわち、晴れた乾いた天気で新しいタイヤを装着してコンクリートを走行する時及び雨の中を古いタイヤを装着してアスファルトを走行する時の摩擦係数の差は、約二倍程度になるので、最大減速度も約二倍の差が生じる。

従来の車両に適用されている車間距離制御システムは、走行中の最大減速度を考慮して運転者の最小安全距離を算出する時に、タイヤの条件及び路面の間の摩擦係数が十分に反映されない条件で最大減速度を９．８ｍ／ｓ^２に固定しているので、最適な安全走行距離を確保することができない。
したがって、緊急状況で先行車両及び後行車両の間の衝突を避けることができない短所がある。
特開２００３−３１２３０８号公報

本発明の目的は、先行車両との安全走行距離をより効果的に制御するための車間距離制御方法及びシステムを提供することにある。

前記技術的課題を達成するために、本発明による車間距離制御方法は、走行中の路面の最大摩擦係数を検出する段階；前記検出された最大摩擦係数及び走行速度に基づいて先行車両との最小安全距離を算出する段階；前記算出された最小安全距離に対応する基準安全指数を設定する段階；先行車両との相対距離に対応する現在の安全指数を算出する段階；及び前記現在の安全指数及び前記基準安全指数を比較して車間距離を制御する段階；を含むことを特徴とする。

前記安全指数は、後行車両が現在の走行速度で最小安全距離を走行するのに必要な時間で定義されるタイムギャップを含むことを特徴とする。

前記路面の最大摩擦係数を検出する段階は、車輪の角速度及びブレーキ圧力によってブレーキ利得（ｂｒａｋｅ ｇａｉｎ）を検出する段階；各車輪のタイヤに作用する牽引力を算出する段階；各車輪のタイヤに作用する垂直力を算出する段階；現在走行中の路面の摩擦係数を検出する段階；タイヤの情報及び路面の情報を検出する段階；スリップ率を算出してスリップ傾きを検出する段階；前記摩擦係数及び前記スリップ傾きによって最大摩擦係数を算出する段階；を含むことを特徴とする。

前記最大摩擦係数は、タイヤのスリップ率が増加するほど増加し、スリップ率が大きすぎると減少するという特性を利用して算出する。
前記ブレーキ利得は、各車輪の角速度及びブレーキアクチュエータによって作動するブレーキ圧力によって算出される。
前記牽引力は、変速段トルク及び前記ブレーキ利得によって検出される。
前記変速段トルクは、トルクコンバーターのトルク及び車輪の角速度によって算出される。
前記トルクコンバーターのトルクは、エンジントルク、キャリアの速度、及びギヤの状態によって算出される。
前記エンジントルクは、スロットル開度及びエンジン回転数によって算出される。
前記垂直力は、車両の総重量及び車両の動力学によって算出される。

前記タイヤの情報は、ブレーキ利得、各車輪のタイヤに作用する牽引力及び垂直力、及びタイヤの有効半径の情報を含む。
前記タイヤの有効半径は、各車輪の中心軸を基準にした路面との距離で定義される。
前記路面の情報は、各車輪の角速度、現在の走行速度、及び各車輪のスリップ率の情報を含む。
前記車輪の角速度は、各車輪に装着された角速度センサーによって測定される。
前記現在の走行速度は、変速機の出力軸に装着された車速センサーによって測定される。
前記スリップ率は、各車輪の角速度、現在の走行速度、及びタイヤの有効半径によって算出される。

前記技術的課題を達成するために、本発明の車間距離制御システムは、路面の摩擦係数を算出する摩擦係数演算部；路面及びタイヤの間のスリップ率を算出するスリップ演算部；先行車両及び後行車両の間の距離を測定する車間距離センサー；前記摩擦係数演算部及び前記スリップ演算部で算出された摩擦係数及びスリップ率の情報の印加を受けて、スリップ傾きを検出するスリップ傾き検出部；前記スリップ傾き検出部からスリップ傾きの情報の印加を受けて、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を算出する最大摩擦係数演算部；前記最大摩擦係数演算部から最大摩擦係数の情報の印加を受けて、現在の走行速度に対応する最小安全距離を算出する最小安全距離演算部；前記最小安全距離演算部及び前記車間距離センサーから最小安全距離及び車間距離の情報の印加を受けて、前記最小安全距離に対応する基準安全指数及び車間距離に対応する現在の安全指数を算出する安全指数演算部；前記安全指数演算部から基準安全指数及び現在の安全指数の情報の印加を受けて、前記基準安全指数及び現在の安全指数を比較してアクチュエータを駆動するプロセッサー；前記プロセッサーから信号の印加を受けて、走行速度を調節するアクチュエータ；を含むことを特徴とする。

前記摩擦係数演算部は、各タイヤに作用する牽引力を検出する牽引力検出部；及び各タイヤに作用する垂直力を検出する垂直力検出部；を含み、前記スリップ演算部は、路面及びタイヤの中心軸の間の距離を検出するタイヤ有効半径検出部；各車輪の角速度を検出するホイール角速度検出部；及び現在の走行速度を検出する車速検出部；を含み、前記牽引力検出部は、各車輪に作用するブレーキ圧力及び各車輪の角速度によってブレーキ利得を算出するブレーキ利得検出部；及びトルクコンバーターのトルク及び各車輪の角速度によって変速段トルクを算出する変速段トルク検出部；を含み、前記ホイール角速度検出部は、各車輪に装着された角速度センサーを含み、車速検出部は、変速機の出力軸に装着された車速センサーを含むことを特徴とする。

本発明は、路面の状態及びタイヤの状態によって路面及びタイヤの間の最大摩擦係数がリアルタイムで検出され、前記検出された最大摩擦係数及び後行車両の走行速度によって実際の最小安全距離が算出されることによって、基準安全指数が修正される。
また、本発明は、先行車両との相対距離による現在の安全指数が修正された基準安全指数より小さくなれば、運転者に衝突の警告を行うと同時に、自動減速が行われるようにすることによって、乗客の安全をより考慮した能動制御が行われる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい一実施例について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による車両の車間距離制御システムの構成ブロック図である。
図面に示すように、本発明の実施例による車両の車間距離制御システムは、路面の摩擦係数を算出する摩擦係数演算部１０、路面及びタイヤの間のスリップ率を算出するスリップ演算部１５、先行車両及び後行車両の間の距離を測定する車間距離センサー１６、前記算出された摩擦係数及びスリップ率によってスリップ傾きを検出するスリップ傾き検出部１９、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を算出する最大摩擦係数演算部２０、前記検出された最大摩擦係数及び現在の走行速度に対応する最小安全距離を算出する最小安全距離演算部２１、前記最小安全距離に対応する基準安全指数及び車間距離に対応する現在の安全指数を算出する安全指数演算部２２、前記基準安全指数及び現在の安全指数を比較してアクチュエータ２４を駆動するプロセッサー２３、プロセッサー２３の信号によって走行速度を調節するアクチュエータ２４を含んで構成される。

摩擦係数演算部１０は、各車輪のタイヤに水平に作用する牽引力及び垂直に作用する垂直力の関係から、路面及びタイヤの間の摩擦係数を検出して、それに対する情報をスリップ傾き検出部１９に印加するもので、牽引力検出部１２及び垂直力検出部１３を含んで構成される。
図２に示すように、牽引力検出部１２は、ブレーキ利得検出部１１及び変速段トルク検出部２５を含み、印加されるブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）及び変速段トルク（Ｔ_Ｓ）から各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）のタイヤに水平に作用する牽引力を検出して、それに対する情報を出力する。

ブレーキ利得検出部１１は、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）に装着されたホイール角速度センサーによって検出される車輪の角速度及びブレーキアクチュエータによって作用するブレーキ圧力からブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）を検出して、それに対する情報を牽引力検出部１２に印加する。
変速段トルク検出部２５は、エンジンマップ２７及びトルクコンバーターテーブル２６を含み、トルクコンバーターのトルク（Ｔ_ｔ）及び各車輪の角速度によって変速段トルク（Ｔ_Ｓ）を算出する。

エンジンマップ２７は、図２に示すように、スロットル開度及びエンジン回転数によってエンジントルク（Ｔ_ｎｅｔ）を算出してトルクコンバーターテーブル２６に印加し、トルクコンバーターテーブル２６は、印加を受けたエンジントルク（Ｔ_ｎｅｔ）、ギヤの状態（変速段）、及びキャリアの速度によってトルクコンバーターのトルク（Ｔ_ｔ）を算出して、変速段トルク検出部２５に印加する。

また、変速段トルク検出部２５は、トルクコンバーターのトルク（Ｔ_ｔ）及び車輪の角速度によって変速段トルク（Ｔ_Ｓ）を算出して牽引力検出部１２に印加し、牽引力検出部１２は、現在の変速段トルク（Ｔ_Ｓ）及びブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）によって各タイヤに作用する牽引力を検出する。
垂直力検出部１３は、車両に積載された貨物、乗車した人員などを含む車両の総重量及び車両の動力学を考慮した演算で各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）のタイヤに垂直に作用する垂直力を検出して、それに対する情報を摩擦係数演算部１０に印加する。

スリップ演算部１５は、タイヤ有効半径検出部１４、ホイール角速度検出部１７、及び車速検出部１８を含み、各車輪の角速度、現在の走行速度、及びタイヤの有効半径の情報を設定されたアルゴリズムを利用した演算で各車輪のスリップ率（Ｓｌｉｐ Ｒａｔｉｏ）を検出して、それに対する情報をスリップ傾き検出部１９に印加する。
タイヤ有効半径検出部１４は、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）のタイヤに作用する垂直力によって当該車輪の中心軸及び路面の間の距離であるタイヤの有効半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒａｄｉｕｓ）を検出して、それに対する情報をスリップ演算部１５に印加する。

ホイール角速度検出部１７は、各車輪に装着された角速度センサーを含み、各々の車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）に対するホイールの角速度から当該車輪の速度を検出して、それに対する情報をスリップ演算部１５に印加する。
車速検出部１８は、変速機の出力軸に装着された車速センサーを含み、出力軸の回転数から現在の走行速度を検出して、それに対する情報をスリップ演算部１５に印加する。
車間距離センサー１６は、後行車両及び先行車両の間の相対距離及び相対速度を測定して、その情報を安全指数演算部２２に印加する。

スリップ傾き検出部１９は、摩擦係数演算部１０から印加される路面及びタイヤの間の摩擦係数及びスリップ演算部１５から印加される各車輪のスリップ率を設定されたアルゴリズムを利用して分析してスリップ傾き（Ｓｌｉｐ Ｓｌｏｐｅ）を検出して、それに対する情報を出力する。
最大摩擦係数演算部２０は、スリップ率及び摩擦係数の初期の傾きによって路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を検出して、それに対する情報を最小安全距離演算部２１に印加する。

前記最大摩擦係数の算出は、スリップ率及び摩擦係数の関係を利用して、図６に示すように、摩擦係数がタイヤのスリップ率が増加するほど増加し、スリップ率が大きくなりすぎる場合には再び減少する特性を適用して、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を検出する。
通常の乾いた路面の場合、最大摩擦係数は１．０となり、この条件での最大減速度は数式１によって決定され、９．８ｍ／ｓ^２に設定される。

［数式１］
最大減速度＝摩擦係数×重力加速度
最小安全距離演算部２１は、現在の走行速度及び最大摩擦係数を考慮して、先行車両との最小安全距離を算出する。
安全指数演算部２２は、最小安全距離に対応する基準安全指数及び先行車両との距離に対応する現在の安全指数を算出して、プロセッサー２３に印加する。

安全指数は、多様な形態（距離、時間など）で示すことができるが、通常は後行車両が現在の走行速度で最小安全距離を走行するのに必要な時間で定義されるタイムギャップ（Ｔｉｍｅ Ｇａｐ）を使用する。
プロセッサー２３は、基準安全指数及び現在の安全指数を比較して、現在の安全指数が基準安全指数より小さい場合には、アクチュエータ２４を駆動して車間距離を調節する。
アクチュエータ２４は、車両の走行速度を下げて最小安全距離を確保する。通常はブレーキアクチュエータあるいはスロットルアクチュエータが使用される。

前記の機能を含んで構成される本発明の実施例において、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を検出して車間距離を制御する方法について、図３を参照して説明する。
車間距離制御システムが作動する走行状態で（Ｓ１０５）、運転者が定速走行しようとする速度を設定すると（Ｓ１１０）、車間距離制御システムは、運転者によって設定された速度に対して、最大摩擦係数が１．０である乾いた路面の条件を基準にして、先行車両及び後行車両の間の安全走行距離を確保することができる基準安全指数を設定する（Ｓ１１５）。

その後、現在走行中の路面の状態及びタイヤの状態による路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を検出して、車間距離制御システムに印加する（Ｓ１２０）。
最大摩擦係数の検出過程を、図４を参照して説明する。
まず、各車輪に装着された角速度センサーから車輪の角速度を検出し、ブレーキアクチュエータによって作用するブレーキ圧力を検出して、ブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）を検出する（Ｓ２０５）。
次に、ブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）及び変速段トルク（Ｔ_Ｓ）からタイヤに水平に作用する牽引力を算出し（Ｓ２１０）、車両の総重量及び動力学からタイヤに垂直に作用する垂直力を算出して（Ｓ２１５）、牽引力及び垂直力の関係から現在走行中の路面の摩擦係数を検出する（Ｓ２２０）。

その後、走行中の路面及び各車輪に装着されたタイヤの情報を検出する（Ｓ２２５）。
タイヤの情報は、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の角速度及びブレーキ圧力から検出されるブレーキ利得（Ｋ_Ｂ）、変速段トルク（Ｔ_Ｓ）からの各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）のタイヤに水平に作用する牽引力、車両の総重量及び車両の動力学からの各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）のタイヤに垂直に作用する垂直力に対する情報、及び垂直力から検出される車輪の中心軸及び路面の間の距離であるタイヤの有効半径の情報を含む。

そして、路面の情報は、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）に装着されたホイール角速度検出部１７から検出される各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の角速度、変速機の出力軸に装着された車速検出部１８から検出される現在の走行速度、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の角速度、現在の走行速度、及びタイヤの有効半径の情報から検出される各車輪のスリップ率の情報を含む。

路面及びタイヤに関する情報が検出されれば、各車輪（ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲ）の角速度、現在の走行速度、及びタイヤの有効半径によって算出されるスリップ率を検出した後、摩擦係数及びスリップ率からスリップ傾きを検出して（Ｓ２３０）、最大摩擦係数を算出する（Ｓ２３５）。
前記のように、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数が検出されれば、最大摩擦係数及び現在の走行速度に基づいた最大減速度を算出して（Ｓ１２５）、これから先行車両との最小安全距離を算出する（Ｓ１３０）。

前記のように、最小安全距離が算出されると、走行速度の設定時点で摩擦係数１．０を基準に設定された基準安全指数を修正する（Ｓ１３５）。
すなわち、運転者の走行速度設定時点で、路面の摩擦係数１．０を基準に基準安全指数が設定されたが、実質的に検出された路面の状態及びタイヤの状態による最大摩擦係数がそれ以下の値である場合、摩擦係数１．０を基準に設定された基準安全指数は、最小安全距離を確保することができない状態である。
したがって、基準安全指数を修正する。

前記のように基準安全指数を修正した状態で、前方を走行している先行車両が存在するかを判断する（Ｓ１４５）。
前方に先行車両が存在しない状態であれば、速度制御モードに進んで（Ｓ１５０）、スロットルアクチュエータの制御によって運転者が設定した速度での走行が維持されるようにする（Ｓ１５５）。
しかし、前方に先行車両が存在する状態であれば、後行車両及び先行車両の間の相対速度を考慮した相対距離を車間距離センサー１６で測定し、これに対応する現在の安全指数を算出した後（Ｓ１６０）、基準安全指数及び現在の安全指数をプロセッサーで比較する（Ｓ１６５）。

現在の安全指数が基準安全指数より大きければ、速度制御モードに進んで（Ｓ１５０）、スロットルアクチュエータの制御によって運転者が設定した速度での走行が維持されるようにする（Ｓ１５５）。
しかし、現在の安全指数が基準安全指数より小さければ、先行車両と衝突の危険があるので、設定された方式で衝突の警告を行った後、車間距離制御モードに進む（Ｓ１７０）。
車間距離の制御は、ブレーキアクチュエータの作動による制動制御あるいはスロットルアクチュエータの作動によるエンジントルク低減制御によって行われるが、後行車両の速度を減速させて、後行車両及び先行車両の間の相対距離が最小安全距離以上になるようにする（Ｓ１７５）。

次に、安全指数としてタイムギャップを使用することについて説明する。
後行車両が時速１００ｋｍ／ｈで走行する時、最大摩擦係数が１．０である一般の路面では、最小安全距離が約３８ｍ程度であるが、タイヤが古い状態で、濡れた路面では、最大摩擦係数が０．７であるとすれば、最小安全距離は約５６ｍに増加する。
したがって、運転者が先行車両との距離を４１ｍ以上に維持するように基準タイムギャップを１．５秒（１．５秒×走行速度（１００ｋｍ／ｈ）＝４１ｍ）に設定したとしても、実質的な最小安全距離は５６ｍであるので、基準タイムギャップは２．０２秒（２．０２秒×１００ｋｍ／ｈ＝５６ｍ）に修正されて、衝突を防止する最小安全距離を確保する。

一方、１００ｋｍ／ｈで走行中の後行車両及び先行車両の相対距離が４５ｍであれば、現在のタイムギャップは１．６２秒（１．６２秒×１００ｋｍ／ｈ＝４５ｍ）であるので、基準タイムギャップである２．０２秒になるまで車間距離を制御する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明の一実施例による車間距離制御システムの構成ブロック図である。 本発明の一実施例による車間距離制御システムにおける牽引力の検出関係を示した図面である。 本発明の一実施例による車間距離制御を行うフローチャートである。 本発明の一実施例による車間距離制御方法で最大摩擦係数を検出するフローチャートである。 本発明の実施例により濡れた路面から乾いた路面への走行時に検出される最大摩擦係数の関係を示した図面である。 多様な路面条件による最大摩擦係数の関係を示した図面である。

符号の説明

１０ 摩擦係数演算部
１１ ブレーキ利得検出部
１２ 牽引力検出部
１３ 垂直力検出部
１４ タイヤ有効半径（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒａｄｉｕｓ）検出部
１５ スリップ演算部
１６ 車間距離センサー
１７ ホイール角速度検出部
１８ 車速検出部
１９ スリップ傾き検出部
２０ 最大摩擦係数演算部
２１ 最小安全距離演算部
２２ 安全指数演算部
２３ プロセッサー
２４ アクチュエータ
２５ 変速段トルク検出部
２６ トルクコンバーターテーブル
２７ エンジンマップ

Claims (21)

1. 車間距離制御方法であって、
   走行中の路面の最大摩擦係数を検出する段階；
   前記検出された最大摩擦係数及び走行速度に基づいて先行車両との最小安全距離を算出する段階；
   前記算出された最小安全距離に対応する基準安全指数を設定する段階；
   先行車両との相対距離に対応する現在の安全指数を算出する段階；
   前記現在の安全指数及び前記基準安全指数を比較して車間距離を制御する段階；を含むことを特徴とする車間距離制御方法。
2. 前記安全指数は、後行車両が現在の走行速度で最小安全距離を走行するのに必要な時間で定義されるタイムギャップを含むことを特徴とする請求項１に記載の車間距離制御方法。
3. 前記路面の最大摩擦係数を検出する段階は、
   車輪の角速度及びブレーキ圧力によってブレーキ利得を検出する段階；
   各車輪のタイヤに作用する牽引力を算出する段階；
   各車輪のタイヤに作用する垂直力を算出する段階；
   現在走行中の路面の摩擦係数を検出する段階；
   タイヤの情報及び路面の情報を検出する段階；
   スリップ率を算出してスリップ傾きを検出する段階；
   前記摩擦係数及び前記スリップ傾きによって最大摩擦係数を算出する段階；を含むことを特徴とする請求項１に記載の車間距離制御方法。
4. 前記ブレーキ利得は、各車輪の角速度及びブレーキアクチュエータによって作動するブレーキ圧力によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
5. 前記牽引力は、変速段トルク及び前記ブレーキ利得によって検出されることを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
6. 前記変速段トルクは、トルクコンバーターのトルク及び車輪の角速度によって算出されることを特徴とする請求項５に記載の車間距離制御方法。
7. 前記トルクコンバーターのトルクは、エンジントルク、キャリア速度、及びギヤの状態によって算出されることを特徴とする請求項６に記載の車間距離制御方法。
8. 前記エンジントルクは、スロットル開度及びエンジン回転数によって算出されることを特徴とする請求項７に記載の車間距離制御方法。
9. 前記垂直力は、車両の総重量及び車両の動力学によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
10. 前記タイヤの情報は、ブレーキ利得、各車輪のタイヤに作用する牽引力及び垂直力、及びタイヤの有効半径の情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
11. 前記タイヤの有効半径は、各車輪の中心軸を基準にした路面との距離で定義されることを特徴とする請求項１０に記載の車間距離制御方法。
12. 前記路面の情報は、各車輪の角速度、現在の走行速度、及び各車輪のスリップ率の情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
13. 前記車輪の角速度は、各車輪に装着された角速度センサーによって測定されることを特徴とする請求項１２に記載の車間距離制御方法。
14. 前記現在の走行速度は、変速機の出力軸に装着された車速センサーによって測定されることを特徴とする請求項１２に記載の車間距離制御方法。
15. 前記スリップ率は、各車輪の角速度、現在の走行速度、及びタイヤの有効半径によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の車間距離制御方法。
16. 車間距離制御システムであって、
    路面の摩擦係数を算出する摩擦係数演算部；
    路面及びタイヤの間のスリップ率を算出するスリップ演算部；
    先行車両及び後行車両の間の距離を測定する車間距離センサー；
    前記摩擦係数演算部及び前記スリップ演算部で算出された摩擦係数及びスリップ率の情報の印加を受けて、スリップ傾きを検出するスリップ傾き検出部；
    前記スリップ傾き検出部からスリップ傾きの情報の印加を受けて、路面及びタイヤの間の最大摩擦係数を算出する最大摩擦係数演算部；
    前記最大摩擦係数演算部から最大摩擦係数の情報の印加を受けて、現在の走行速度に対応する最小安全距離を算出する最小安全距離演算部；
    前記最小安全距離演算部及び前記車間距離センサーから最小安全距離及び車間距離の情報の印加を受けて、前記最小安全距離に対応する基準安全指数及び車間距離に対応する現在の安全指数を算出する安全指数演算部；
    前記安全指数演算部から基準安全指数及び現在の安全指数の情報の印加を受けて、前記基準安全指数及び現在の安全指数を比較してアクチュエータを駆動するプロセッサー；
    及び前記プロセッサーから信号の印加を受けて、走行速度を調節するアクチュエータ；を含むことを特徴とする車間距離制御システム。
17. 前記摩擦係数演算部は、各タイヤに作用する牽引力を検出する牽引力検出部；及び各タイヤに作用する垂直力を検出する垂直力検出部；を含むことを特徴とする請求項１６に記載の車間距離制御システム。
18. 前記スリップ演算部は、路面及びタイヤの中心軸間の距離を検出するタイヤ有効半径検出部；各車輪の角速度を検出するホイール角速度検出部；及び現在の走行速度を検出する車速検出部；を含むことを特徴とする請求項１６に記載の車間距離制御システム。
19. 前記牽引力検出部は、各車輪に作用するブレーキ圧力及び各車輪の角速度によってブレーキ利得を算出するブレーキ利得検出部；及びトルクコンバーターのトルク及び各車輪の角速度によって変速段トルクを算出する変速段トルク検出部；を含むことを特徴とする請求項１７に記載の車間距離制御システム。
20. 前記ホイール角速度検出部は、各車輪に装着された角速度センサーを含むことを特徴とする請求項１８に記載の車間距離制御システム。
21. 車速検出部は、変速機の出力軸に装着された車速センサーを含むことを特徴とする請求項１８に記載の車間距離制御システム。
    

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