JP2009196611A

JP2009196611A - 車両用減速度算出方法と車両用減速度算出装置及びそれを用いた車両緊急警告システム

Info

Publication number: JP2009196611A
Application number: JP2008043399A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Shinohara; 聡篠原; Toshiya Maho; 俊也真保
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】低コストでありながらも精度良く減速度を算出できるとともに制御レスポンスも良くなる車両用減速度算出装置を提供する。
【解決手段】車速情報検出手段３から得られる車速情報から減速度算出手段４で減速度を算出し、算出された減速度の変化率を変化率算出手段５で算出するとともに求められた変化率が予め設定された適正範囲Ｄ内であるか否かを変化率判定手段６で判定し、減速度の変化率が適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を予め定められた時定数ａ又はｂを有する補正処理手段７でフィルタリング処理して適正範囲となるように補正し、減速度の変化率が設定範囲内の場合には減速度算出手段７で算出された減速度を補正処理手段でフィルタリング処理しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の減速度を算出する方法とその装置及び車両用減速度算出装置を用いた車両緊急警告システムに関する。

車両には、その減速度を検出するのに、所謂Ｇセンサと称するセンサを用いる場合と、Ｇセンサを使用せずに車両の車速情報を用いて減速度を求めるものとがある。Ｇセンサを用いないで車両の減速度を算出する方法としては、特許文献１が挙げられる。また、車両には、安全対策として、車両走行時において減速度が設定値以上になると車両外側のランプを点灯させて、後続車に注意を促す車両緊急警告システムが搭載されているものがある。

特表２００１−５２７６３８号公報

Ｇセンサを用いる場合には、減速度を直接検出するため、正確な値を算出でき、その算出した値をレスポンスよく車両制御系、例えば上記の車両緊急警告システムに用いることができるが、その反面、コスト高となってしまう。

一方、車速情報を用いて減速度を算出する場合には、車輪速センサからの情報を車速情報として用いるので、車輪が空転した場合には車輪速センサで検出する車速情報が急激な変動を示すため、Ｇセンサに比べると減速度を正確に検出するのが難しい。そこで、車速情報を用いて減速度を算出する場合には、車輪のスリップなどを考慮した定数を設定したフィルターで車輪情報を均してから減速度を算出するにしているが、この場合、車輪がスリップしない時の車輪情報もフィルタリング処理されてしまうので、減速度の検出遅れとともに、制御レスポンスが低下してしまう。このような制御レスポンスの低下は、減速度をパラメータとして作動する車両緊急警告システムや他のシステムや制御系の初期作動の遅れにつながってしまう。

本発明は、低コストでありながらも精度良く減速度を算出できるとともに制御レスポンスも良くなる車両減速度算出方法と車両減速度算出装置及び車両緊急警告システムを提供することを、その目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる車両用減速度算出方法は、車速情報検出手段から得られる車速情報から減速度算出手段で減速度を算出し、減速度算出手段で算出された減速度の変化率を変化率算出手段で算出するとともに求められた変化率が予め設定された適正範囲内であるか否かを変化率判定手段で判定し、変化率判定手段により減速度の変化率が適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を、予め定められた時定数を有する補正処理手段によりフィルタリング処理して適正範囲となるように補正し、減速度の変化率が設定範囲内の場合には減速度算出手段で算出された減速度を補正処理手段でフィルタリング処理しないことを特徴としている。

本発明に係る車両用減速度算出方法においては、補正処理手段に、減速度の変化率が適正範囲の上限値よりも大きい場合に補正する第１の時定数と、減速度の変化率が適正範囲の下限値よりも小さい場合に補正する第２の時定数とを設定し、このうち、第１の時定数を、適正範囲の上限値よりも大きい減速度の変化率を小さくする方向に補正するように設定し、第２の時定数を適正範囲の下限値よりも小さい減速度の変化率を大きくする方向に補正するように設定している。

本発明に係る車両用減速度算出装置は、車速情報検出手段から得られる車速情報から減速度を算出する減速度算出手段と、減速度算出手段で算出された減速度の変化率を算出する変化率算出手段と、変化率算出手段で算出された変化率が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する変化率判定手段と、変化率算出手段で算出された減速度を予め定められた時定数によりフィルタリング処理して補正する補正処理手段とを有し、変化率判定手段により減速度の変化率が適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を補正処理手段でフィルタリング処理して適正範囲となるように補正し、減速度の変化率が設定範囲内の場合には前記減速度算出手段で算出された減速度を補正処理手段でフィルタリング処理しないように制御することを特徴としている。

本発明に係る車両用減速度算出装置において、補正処理手段は、減速度の変化率が適正範囲の上限値よりも大きい場合に補正する第１の時定数と、減速度の変化率が適正範囲の下限値よりも小さい場合に補正する第２の時定数とが設定されていて、第１の時定数は、適正範囲の上限値よりも大きい減速度の変化率を小さくする方向に補正し、第２の時定数は、適正範囲の下限値よりも小さい減速度の変化率を大きくする方向に補正するように設定されている。

本発明に係る車両緊急警告システムは、車両走行時において減速度が設定値以上になると車両外側のランプを点灯するものであって、請求項３又は４に記載の車両用減速度算出装置により算出された減速度を車両走行時の減速度として用いることを特徴としている。

本発明によれば、車速情報検出手段から得られる車速情報から減速度を算出する減速度算出手段で算出された減速度の変化率が、予め設定された変化率の適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を、予め定められた時定数により補正処理手段でフィルタリング処理して補正して適正範囲とするので、従来のようにＧセンサを用いる場合よりも低コストとなるとともに精度良く減速度を算出できる。また、減速度の変化率が、予め設定された変化率の適正範囲内の場合には補正処理手段でフィルタリング処理しないので、制御レスポンスを向上することができる。

本発明によれば、車両走行時において減速度が設定値以上になると車両外側のランプを点灯する車両緊急警告システムに、車両用減速度算出装置で算出された減速度あるいは補正された減速度を用いるので、減速度の制度や応答性によるシステムの初期作動の遅れを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、車両用減速度算出装置１とそれを用いた車両緊急警告システム１０の概略を示すものである。車両用減速度算出装置１は、車両の車輪２から車速情報Ｖｓ(ｎ)を検出する車速情報検出手段３と、車速情報検出手段３から得られる車速情報Ｖｓ(ｎ)から減速度Ｇ(ｎ)を算出する減速度算出手段４と、減速度算出手段４で算出された減速度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊを算出する変化率算出手段５と、変化率算出手段５で算出した変化率Ｊが予め設定された適正範囲Ｄ内であるか否かを判定する変化率判定手段６と、減速度Ｇ(ｎ)を予め定められた時定数によりフィルタリング処理して補正する補正処理手段７を備えている
車速情報算出手段４は、車速情報Ｖ(ｎ)を演算するローパスフィルタ４Ａと、減速度演算部３４で構成されている。ローパスフィルタ４Ａは、１次デジタルフィルタであって、式１，式２で構成されている。

Ｖｓ(ｎ)＝Ｔ_２／（Δｔ＋Ｔ_２）×Ｖs(ｎ−１)＋Δｔ／(Δｔ＋Ｔ_２)×Ｖ(ｎ)・・・式１
Ｔ_２＝１／２π×ｆｃ_２・・・式２
減速度演算部４Ｂは減速度Ｇ(ｎ)を求めるもので、式３で構成されている。

Ｇ(ｎ)＝{(Ｖs(ｎ)−Ｖｓ(ｎ−１))／３．６}×１／Δｔ(ｍ／ｓ^２) ・・・式３
変化率算出手段５は変化度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊを式４で算出するものである。

Ｊ＝(Ｇ(ｎ)−Ｇ(ｎ−１)／１０００)×１／Δｔ(ｍｍ／ｓ^３) ・・・式４
変化率判定手段６には、変化率Ｊの上限値となる設定値Ａと下限値となる設定値Ｂが設定されることで、変化率Ｊの適正範囲Ｄが設定されている。

補正処理手段７には、算出した変化率Ｊが適正範囲Ｄの上限値となる設定値Ａよりも大きい場合に補正する第１の時定数ａと、減速度の変化率が適正範囲Ｄの下限値となる設定値Ｂよりも小さい場合に補正する第２の時定数ｂとが設定されている。つまり適正範囲Ｄは、(設定値Ｂ＜Ｄ＜設定値Ａ)とされている。

第１の時定数ａの特性は、設定値Ａよりも大きい減速度Ｇ(ｎ)の変化率を小さくする方向に補正し、第２の時定数ｂの特性は、設定値Ｂよりも小さい減速度Ｇ(ｎ)の変化率を大きくする方向に補正するようにそれぞれ設定されている。

車両緊急警告システム１０は、車両の後部に配置された車両外側のランプ１１と、車両外側のランプ１１のオン／オフを制御するコントローラ１２とを備えている。コントローラ１２は周知のコンピュータで構成されていて、車速情報検出手段３が信号線を介して接続されているとともに、ランプ駆動回路１３を介して車両外側のランプ１１と接続されている。コントローラ１２には設定値Ｇ１が予め設定されているとともに、車両用減速度算出装置１で算出あるいは補正された減速度Ｇ(ｎ)が、この設定値Ｇ１を超える場合にはランプ駆動回路１３を駆動して車両外側のランプ１１を点灯するように制御する機能を備えている。

このような構成の車両用減速度算出装置１による減速度Ｇ(ｎ)の算出ルーチンを図２に示すフローチャートに沿って説明する。なお、このルーチンは車両に搭載されている図示しないエンジンが始動していることが前提となるが、フローチャートにおいては省略している。

図２のステップＳ１では、車速情報の受信があるか否か、すなわち、車両が走行中であるか否かを判定する。ここで車速情報検出手段３から車速情報の受信がなければ、車両停止中としてこの制御を終える。車速情報検出手段３から車速情報の受信がある場合には車両走行中としてステップＳ２に進む。ステップＳ２では、車速情報算出手段４のローパスフィルタ４Ａと、減速度演算部４Ｂ、すなわち式１〜式３により、速度情報を基にして減速度Ｇ(ｎ)が算出される。

ステップＳ３では、算出された減速度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊを、変化率算出手段５を構成する式４で求める。ステップＳ４では算出された変化率Ｊが設定値Ａを超えるか否かを判定し、変化率Ｊが設定値Ａを超える場合には、変化率Ｊが適正範囲Ｄの上限値を上回っているものとしてステップＳ５に進む。ステップＳ５では、減速度Ｇ(ｎ)に対して時定数ａによるローパスフィルタ処理を施し、補正された減速度Ｇ(ｎ)とする。

ステップＳ４において変化率Ｊが設定値Ａを超えない場合には、ステップＳ６に進んで変化率Ｊが設定値Ｂを超えているか否かを判定する。ここで変化率Ｊが設定値Ｂを超える場合には、変化率Ｊが適正範囲Ｄの下限値を下回っているものとしてステップＳ７に進む。ステップＳ７では、基本減速度Ｇ(ｎ)に対して時定数ｂによるローパスフィルタ処理を施し、補正された減速度Ｇ(ｎ)とする。

ステップＳ６において減速度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊが設定値Ｂを超えない場合には、ステップＳ８に進んでステップＳ２で算出した基本の減速度Ｇ(ｎ)の変化率が許容範囲内であるものとして、補正の必要がない減速度Ｇ(ｎ)としてこの制御を終える。

次に、図３に示すフローチャートを用いて図１に示した車両緊急警告システム１０の制御内容について説明する。

図３のステップＳ１１では、減速度Ｇ(ｎ)と車速情報Ｖｓ(ｎ)を取込み、ステップＳ１２において車速情報Ｖｓ(ｎ)の有無から車両走行中であるか否かを判定し、走行中である場合にはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、車両用減速度算出装置１からの減速度Ｇ(ｎ)が設定値Ｇ１を超えたか否かを判定する。ここで減速度Ｇ(ｎ)が設定値Ｇ１を超える場合には、車両に対して急制動が作用したものとしてステップＳ１４に進み、ランプ駆動回路１３を駆動して車両外側のランプ１１を点灯する。減速度Ｇ(ｎ)が設定値Ｇ１を超えない場合には、安全性を保てる減速であるものとしてステップＳ１５に進んで車両外側のランプ１１を消灯して、この制御を終える。

このように、車速情報検出手段３から得られる車速情報から減速度Ｇ(ｎ)を算出する減速度算出手段４で算出された減速度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊが、予め設定された変化率の適正範囲Ｄ外と判定された場合には、算出された減速度Ｇ(ｎ)、予め定められた時定数ａまたはｂにより補正処理手段６でフィルタリング処理して補正して適正範囲Ｄになるように補正するので、従来のようにＧセンサを用いる場合よりも低コストとなるとともに精度良く減速度を算出できる。また、減速度Ｇ(ｎ)の変化率Ｊが、予め設定された変化率の適正範囲Ｄ内の場合には補正処理手段６でフィルタリング処理しないので、制御レスポンスを向上することができる。

本形態によると、車両走行時において減速度Ｇ(ｎ)が設定値Ｇ１以上になると車両外側のランプ１１を点灯する車両緊急警告システム１０に、車両用減速度算出装置１で算出または補正された制度の良い減速度Ｇ(ｎ)を用いるので、応答性遅れによるシステムの初期作動の遅れを抑制することができる。

車速情報検出手段３としては、周知の車輪速度検知センサを用いればよいが、この車輪速度検知センサは、車両の全ての車輪や駆動輪の速度を検出するように複数装備される場合と、何れかの車輪の速度を検出するように１つだけ装備される場合とがある。車輪速度検知センサを１つだけ装備された車両に車両用減速度算出装置１を適用する場合には、車速情報として当該１つの車輪速度検知センサからの出力を用い、輪速度検知センサを複数装備された車両に車両用減速度算出装置１を適用する場合には、複数の車輪速度検知センサからの出力を平均化して、平均化した出力を車速情報として用いればよい。

本形態では、車両用減速度算出装置１で算出した減速度Ｇ(ｎ)の使用例として、車両緊急警告システム１０を例示したが、車両用減速度算出装置１で算出した減速度Ｇ(ｎ)は、このようなシステムに使用例が限定されるものではなく、制御パラメータとして減速度Ｇ(ｎ)を用いる車両搭載システムや制御系に用いても、応答性遅れによるシステムや制御内容の初期作動の遅れを抑制することができる。

本発明の車両用減速度算出装置とそれを用いたシステムの一形態を示すブロック図である。車両用減速度算出装置による制御内容の一形態を示すフローチャートである。システムの一例である車両緊急警告システムの制御内容の一形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１車両用減速度算出装置
３車速情報検出手段
４減速度算出手段
５変化率算出手段
６変化率判定手段
７補正処理手段
１０車両緊急警告システム
１１車両外側のランプ
ａ第１の時定数
ｂ第２の時定数
Ａ適正範囲の上限値
Ｂ適正範囲の下限値
Ｄ適正範囲
Ｇ(ｎ) 減速度
Ｊ変化率
Ｖ(ｎ) 車速情報

Claims

車速情報検出手段から得られる車速情報から減速度算出手段で減速度を算出し、
前記減速度算出手段で算出された減速度の変化率を変化率算出手段で算出するとともに求められた変化率が予め設定された適正範囲内であるか否かを変化率判定手段で判定し、
前記変化率判定手段により減速度の変化率が適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を、予め定められた時定数を有する補正処理手段によりフィルタリング処理して適正範囲となるように補正し、減速度の変化率が設定範囲内の場合には減速度算出手段で算出された減速度を補正処理手段でフィルタリング処理しないことを特徴とする車両用減速度算出方法。
請求項１記載の車両用減速度算出方法において、
前記補正処理手段に、減速度の変化率が適正範囲の上限値よりも大きい場合に補正する第１の時定数と、減速度の変化率が適正範囲の下限値よりも小さい場合に補正する第２の時定数とを設定し、
適正範囲の上限値よりも大きい減速度の変化率を小さくする方向に補正するように第１の時定数を設定し、適正範囲の下限値よりも小さい減速度の変化率を大きくする方向に補正するように第２の時定数を設定することを特徴とする車両用減速度算出方法。
車速情報検出手段から得られる車速情報から減速度を算出する減速度算出手段と、
前記減速度算出手段で算出された減速度の変化率を算出する変化率算出手段と、
前記変化率算出手段で算出された変化率が予め設定された適正範囲内であるか否かを判定する変化率判定手段と、
前記減速度を予め定められた時定数によりフィルタリング処理して補正する補正処理手段とを有し、
前記変化率判定手段により減速度の変化率が適正範囲外と判定された場合には、算出された減速度を前記補正処理手段でフィルタリング処理して適正範囲となるように補正し、減速度の変化率が設定範囲内の場合には前記減速度算出手段で算出された減速度を前記補正処理手段でフィルタリング処理しないように制御することを特徴とする車両用減速度算出装置。
請求項３記載の車両用減速度算出装置において、
前記補正処理手段は、減速度の変化率が適正範囲の上限値よりも大きい場合に補正する第１の時定数と、減速度の変化率が適正範囲の下限値よりも小さい場合に補正する第２の時定数とが設定されていて、
第１の時定数は、適正範囲の上限値よりも大きい減速度の変化率を小さくする方向に補正し、第２の時定数は、適正範囲の下限値よりも小さい減速度の変化率を大きくする方向に補正するように設定されていることを特徴とする車両用減速度算出装置。
車両走行時において減速度が設定値以上になると車両外側のランプを点灯する車両緊急警告システムにおいて、
請求項３又は４に記載の車両用減速度算出装置により算出された減速度を車両走行時の減速度として用いることを特徴とする車両緊急警告システム。