JP2010012945A - 停車判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が停車状態になったか否かを精度良く判定することが可能な停車判定装置を提供する。
【解決手段】自車両Ｃが減速状態になった場合に、自車両Ｃの制動力及び駆動力に基づいて、自車両Ｃが停車するまでに必要な停車必要時間を算出する算出部１１と、算出部１１によって算出された停車必要時間が経過したか否かを判定する経過判定部１３と、車輪速センサ５によって車輪速がゼロであると検出された自車両Ｃの車輪の数が所定数以上になったか否かを判定する車輪速判定部１４と、経過判定部１３によって停車必要時間が経過したと判定され、且つ、車輪速判定部１４によって車輪速がゼロである車輪の数が所定数以上になったと判定された場合に、自車両Ｃは停車状態になったと判定する停車判定部１５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両が停車状態になったか否かを判定する停車判定装置に関する。

自動車等の車両が備える停車状態の維持機能は、停車状態となった直後から制御が開始される。このため、停車制御の完了直後１秒程度の短い時間のうちに、停車状態となったか否かの停車判定を精度良く行う必要がある。この停車判定は、通常、車輪速を用いて得られた車速がゼロであるか否かの判定を行うことによって行われる。

四輪の車輪速を用いて車速を得るにあたって、例えば、特許文献１には、時速１５ｋｍ程度の極低車速のときの車輪速センサへのノイズを排除して車速を得るための技術が記載されている。特許文献１においては、車輪速を検出するために、所定の制御周期における車輪速矩形波信号の立下りエッジ数とその所要時間とを検出し、その間の矩形波のパルス数を所要時間で除して、更に速度への変換係数を乗じる演算を行って、この演算結果を車輪速としている。
特開２０００−１９１８８号公報

車輪速センサは、ロードヒータ等の磁場の影響や、ブレーキによる振動や、タイヤのねじれといった多くの車両部品の微小な挙動に起因するノイズの影響を受ける。特に、極低車速のときに車輪速センサはこれらのノイズの影響を大きく受けやすくなるため、特許文献１に記載の技術では、上記の停車判定の精度を十分に確保できる程度に高い精度の車速の算出ができないおそれがある。

そこで本発明は、自車両が停車状態になったか否かを精度良く判定することが可能な停車判定装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る停車判定装置は、自車両が停車状態になったか否かを判定する停車判定装置であって、自車両が減速状態になった場合に、自車両の制動力及び駆動力に基づいて、自車両が停車するまでに必要な停車必要時間を算出する算出手段と、算出手段によって算出された停車必要時間が経過したか否かを判定する経過判定手段と、車輪速センサによって車輪速がゼロであると検出された自車両の車輪の数が所定数以上になったか否かを判定する車輪速判定手段と、経過判定手段によって停車必要時間が経過したと判定され、且つ、車輪速判定手段によって車輪速がゼロである車輪の数が所定数以上になったと判定された場合に、自車両は停車状態になったと判定する停車判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明では、まず、自車両が減速状態になった場合に、自車両の制動力及び駆動力に基づいて停車必要時間を算出手段が算出し、この停車必要時間が経過したか否かを経過判定手段が判定する。また、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったか否かを車輪速判定手段が判定する。ここで、経過判定手段によって停車必要時間が経過したと判定され、且つ、車輪速判定手段によって車輪速がゼロである車輪の数が所定数以上になったと判定された場合に、自車両は停車状態になったと停車判定手段が判定する。

この構成により、自車両が減速状態になったという条件と、自車両の制動力及び駆動力に基づく停車必要時間が経過したと判定されたという条件と、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったと判定されたという条件が満たされた場合に、自車両は停車状態になったと判定される。ここで、ノイズの影響を受けやすい車輪速センサのみを用いて停車状態になったか否かを判定するのではなく、上記の全ての条件が満たされた場合に、自車両は停車状態になったと判定されるため、自車両が停車状態になったか否かを精度良く判定することが可能となる。

また、算出手段は、制動力が駆動力より大きい場合に、停車必要時間を算出するのも好ましい。このように、制動力が駆動力より大きい場合に停車必要時間を算出することにより、自車両が減速状態になってから停車するまでに必要な停車必要時間を算出することが可能となる。

また、算出手段は、制動力及び駆動力の少なくとも一方が変化した場合に、停車必要時間を再び算出しなおすのも好ましい。このように、制動力及び駆動力の少なくとも一方が変化した場合に、停車必要時間が算出しなおされるため、制動力及び駆動力の少なくとも一方が変化しても、自車両が停車状態になったか否かを、より精度良く判定することが可能となる。

本発明によれば、自車両が停車状態になったか否かを精度良く判定することが可能な停車判定装置を提供することが可能である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を附し、重複する説明は省略する。

まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る停車判定装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る停車判定装置１０の構成概略図である。

停車判定装置１０は、自車両Ｃ（例えば乗用車）に取り付けられて、自車両Ｃに備えられた各種センサによる計測値に基づいて、自車両Ｃが停車状態になったか否かを判定する装置である。より詳しくは、停車判定装置１０は、自車両Ｃの制動力（以下、これを制動力の一種として減速力という。）が駆動力より大きい減速状態になったという条件と、減速力及び駆動力に基づく停車必要時間が経過したと判定されたという条件と、車輪速がゼロであると検出された車輪（即ちタイヤ）の数が所定数以上になったと判定されたという条件が満たされた場合に、自車両Ｃは停車状態になったと判定する。

停車判定装置１０は、ＥＣＵ１（Electronic Control Unitの略、即ち電子制御装置）と、ＥＣＵ１に接続された各種センサ２〜６とを備えている。各種センサ２〜６とは、回転数センサ２、ブレーキ圧力センサ３、舵角センサ４、車輪速センサ５、及びＧセンサ６のことである。ブレーキ圧力センサ３は、ブレーキ３１と接続されている。

ここで、ＥＣＵ１は、算出部１１（算出手段）、タイマー１２（計時手段）、経過判定部１３（経過判定手段）、車輪速判定部１４（車輪速判定手段）、及び停車判定部１５（停車判定手段）を有している。算出部１１、タイマー１２、経過判定部１３、車輪速判定部１４、及び停車判定部１５による機能は、ＥＣＵ１により実現される。ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするユニットである。

算出部１１は、自車両Ｃの減速力が駆動力より大きい減速状態になった場合に、これら減速力及び駆動力や、車輪速センサ５によって検出された車輪速や、この車輪速に基づいて算出された車速に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出してＥＣＵ１に記憶させる部分である。停車必要時間Ｔｓｔｏｐとは、タイマー１２による計時開始から自車両Ｃが停車するまでに必要な時間のことである。自車両Ｃの駆動力は、自車両Ｃのモータの回転速度を計測する回転数センサ２によって、算出される。また、自車両Ｃの減速力は、ブレーキ３１が踏み込まれた際の圧力（即ちブレーキ圧）を検出するブレーキ圧力センサ３によって、算出される。更に、自車両Ｃの減速力は、自車両Ｃの舵角を示す値である舵角値、即ち車輪（例えば前輪）の向きを検出する舵角センサ４によって、算出される。

なお、算出部１１は、自車両Ｃの減速力及び駆動力の少なくとも一方が変化した場合に、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出しなおしてＥＣＵ１に記憶させる。また、算出部１１は、舵角センサ４によって検出された舵角値に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを補正してＥＣＵ１に記憶させる。また、算出部１１は、自車両Ｃ（例えば自車両Ｃの重心）に加わる加速度に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを補正してもよい。自車両Ｃに加わる加速度は、Ｇセンサ６によって検出される。

タイマー１２は、経過時間をカウント（即ち計時）する部分である。タイマー１２は、この他に、カウントした計測時間のリセットを行うことができる。

経過判定部１３は、タイマー１２が経過時間のカウント（即ち計時）を開始してから、算出部１１によって算出された停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したか否かを判定して、ＥＣＵ１に記憶させる部分である。

車輪速判定部１４は、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったか否かを判定してＥＣＵ１に記憶させる部分である。この所定数は、自車両Ｃが四輪車の場合は３（輪）であり、自車両Ｃが四輪車以外の場合は、駆動輪の数より１多い数である。自車両Ｃの車輪速、即ち車輪（例えば前輪）の回転速度は、不感帯の範囲を有する車輪速センサ５によって検出されるのが好ましい。不感帯の範囲とは、車輪速センサ５に入力される信号について車輪速の応答検出が行われない範囲のことである。不感帯の範囲内にノイズが存在する場合、車輪速センサ５の出力値にはこのノイズは含まれない。不感帯の範囲は、車輪固有のものであり、車輪の径などの特性によって設定される。

停車判定部１５は、経過判定部１３によって停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したと判定され、且つ、車輪速判定部１４によって車輪速がゼロである車輪の数が所定数以上になったと判定された場合に、自車両Ｃは停車状態になったと判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる部分である。

引き続き、図２を用いて、停車判定装置１０で実行される処理の第一例の一連の流れについて説明する。図２は、停車判定装置１０で実行される処理の第一例の一連の流れを説明するためのフローチャートである。図２のフローチャートに示される処理は、主としてＥＣＵ１及び各種センサ２〜６によって行われるものであり、停車判定装置１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、停車判定装置１０の電源がオンされると、タイマー１２が、既にカウントされている計測時間が記憶されていればそのリセットを行う（ステップＳ０１）。そして、後述のステップＳ０２に移行する。

ステップＳ０２では、回転数センサ２が自車両Ｃの駆動力を算出し、一方、ブレーキ圧力センサ３及び舵角センサ４が減速力を算出し、この駆動力及び減速力に関する値をＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、算出部１１が、ステップＳ０２で算出された減速力が駆動力より大きいか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。減速力が駆動力以下であると判定された場合、前述のステップＳ０１に戻る。一方、減速力が駆動力より大きいと判定された場合、後述のステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、算出部１１が、ステップＳ０２で算出された減速力及び駆動力や、車輪速センサ５によって検出された車輪速や、この車輪速に基づいて算出された車速に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出してＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、算出部１１が、自車両Ｃの舵角を示す値である舵角値に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを補正して、ＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、タイマー１２が、経過時間のカウントを開始する。そして、後述のステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、ブレーキ圧力センサ３がブレーキ圧の変化を検出したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させ、一方、舵角センサ４が舵角の変化を検出したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。そして、ブレーキ圧及び舵角のうち少なくとも一方が変化した場合は、前述のステップＳ０２に戻る。一方、ブレーキ圧も舵角も変化しなかった場合は、後述のステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、経過判定部１３が、ステップＳ２２で経過時間のカウントが開始されてから停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。停車必要時間Ｔｓｔｏｐは未だ経過していないと判定された場合、前述のステップＳ２３に戻る。一方、停車必要時間Ｔｓｔｏｐは既に経過したと判定された場合、後述のステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１では、車輪速センサ５において、不感帯の範囲がＥＣＵ１によって設定されて記憶される。不感帯の範囲とは、車輪速センサ５に入力される信号について車輪速の応答検出が行われない範囲のことである。不感帯の範囲は、車輪固有のものであり、車輪の径などの特性によって設定される。そして、後述のステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４１では、車輪速判定部１４が、不感帯の範囲を設定された車輪速センサ５によって車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になっていないと判定された場合、再度、ステップＳ４１が行われる。一方、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったと判定された場合、後述のステップＳ５１に移行する。

ステップＳ５１では、停車判定部１５が、自車両Ｃは停車状態になったと判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。これによって停車判定装置１０で実行される処理は終了し、所定のタイミングで再び前述のステップＳ０１に移行する。

引き続き、図３を用いて、停車判定装置１０で実行される処理の第二例の一連の流れについて説明する。図３は、停車判定装置１０で実行される処理の第二例の一連の流れを説明するためのフローチャートである。図３のフローチャートに示される処理は、第一例と同様に、主としてＥＣＵ１及び各種センサ２〜６によって行われるものであり、停車判定装置１０の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。

まず、停車判定装置１０の電源がオンされると、タイマー１２が、既にカウントされている計測時間が記憶されていればそのリセットを行う（ステップＳ０１）。そして、後述のステップＴ０２に移行する。

ステップＴ０２では、回転数センサ２が自車両Ｃの駆動力を算出し、この駆動力に関する値をＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ０３に移行する。

ステップＴ０３では、ブレーキ圧を検出したブレーキ圧力センサ３と、舵角を検出した舵角センサ４とが互いにＥＣＵ１を介した通信を行うことによって減速力を算出し、この減速力に関する値をＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ１１に移行する。

ステップＴ１１では、算出部１１が、ステップＴ０２で算出された減速力が駆動力より大きいか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。減速力が駆動力以下であると判定された場合、前述のステップＴ０１に戻る。一方、減速力が駆動力より大きいと判定された場合、後述のステップＴ１２に移行する。

ステップＴ１２では、算出部１１が、ステップＴ０２で算出された駆動力及びステップＴ０３で算出された減速力や、車輪速センサ５によって検出された車輪速や、この車輪速に基づいて算出された車速に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出してＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ１３に移行する。

ステップＴ１３では、ブレーキ圧力センサ３が検出した自車両Ｃのブレーキ圧をＥＣＵ１に記憶させ、一方、舵角センサ４が検出した自車両Ｃの舵角をＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ２１に移行する。

ステップＴ２１では、算出部１１が、自車両Ｃの舵角を示す値である舵角値に基づいて、停車必要時間Ｔｓｔｏｐを補正して、ＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ２２に移行する。

ステップＴ２２では、タイマー１２が、経過時間のカウントを開始する。そして、後述のステップＴ２３に移行する。

ステップＴ２３では、ブレーキ圧力センサ３がブレーキ圧の変化を検出したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させ、一方、舵角センサ４が舵角の変化を検出したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。ブレーキ圧及び舵角が変化したか否かは、ステップＴ１３で記憶された値に基づいてＥＣＵ１によって判定される。そして、ブレーキ圧及び舵角のうち少なくとも一方が変化した場合は、前述のステップＴ０２に戻る。一方、ブレーキ圧も舵角も変化しなかった場合は、後述のステップＴ２４に移行する。

ステップＴ２４では、経過判定部１３が、ステップＴ２２で経過時間のカウントが開始されてから停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。停車必要時間Ｔｓｔｏｐは未だ経過していないと判定された場合、前述のステップＴ２３に戻る。一方、停車必要時間Ｔｓｔｏｐは既に経過したと判定された場合、後述のステップＴ３１に移行する。

ステップＴ３１では、車輪速センサ５において、不感帯の範囲がＥＣＵ１によって設定されて記憶される。そして、後述のステップＴ３２に移行する。

ステップＴ３２では、車輪速センサ５が、全ての車輪に関して車輪速を検出し、これら全ての車輪速のうち最大速の車輪速を自車両Ｃの現時点での車速として算出設定し、ＥＣＵ１に記憶させる。そして、後述のステップＴ４１に移行する。

ステップＴ４１では、車輪速判定部１４が、不感帯の範囲を設定された車輪速センサ５によって車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったか否かを判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になっていないと判定された場合、再度、ステップＴ４１が行われる。一方、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったと判定された場合、後述のステップＴ５１に移行する。

ステップＴ５１では、停車判定部１５が、自車両Ｃは停車状態になったと判定して、判定結果をＥＣＵ１に記憶させる。これによって停車判定装置１０で実行される処理は終了し、所定のタイミングで再び前述のステップＴ０１に移行する。

引き続き、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、まず、自車両Ｃが減速状態になった場合に、自車両Ｃの制動力及び駆動力に基づいて停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出部１１が算出し、この停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したか否かを経過判定部１３が判定する。また、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったか否かを車輪速判定部１４が判定する。ここで、経過判定部１３によって停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したと判定され、且つ、車輪速判定部１４によって車輪速がゼロである車輪の数が所定数以上になったと判定された場合に、自車両Ｃは停車状態になったと停車判定部１５が判定する。

この構成により、自車両Ｃが減速状態になったという条件と、自車両Ｃの制動力及び駆動力に基づく停車必要時間Ｔｓｔｏｐが経過したと判定されたという条件と、車輪速がゼロであると検出された車輪の数が所定数以上になったと判定されたという条件が満たされた場合に、自車両Ｃは停車状態になったと判定される。ここで、ノイズの影響を受けやすい車輪速センサのみを用いて停車状態になったか否かを判定するのではなく、上記の三条件全てが満たされた場合に、自車両Ｃは停車状態になったと判定されるため、停車状態になったか否かを精度良く判定することが可能となる。

また、減速力が駆動力より大きい場合に停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出することにより、自車両Ｃが減速状態になってから停車するまでに必要な停車必要時間Ｔｓｔｏｐを算出することが可能となる。

また、減速力及び駆動力の少なくとも一方が変化した場合に、停車必要時間Ｔｓｔｏｐが算出しなおされるため、減速力及び駆動力の少なくとも一方が変化しても、自車両Ｃが停車状態になったか否かを、より精度良く判定することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、ＥＣＵ１に算出部１１、タイマー１２、経過判定部１３、車輪速判定部１４、及び停車判定部１５が含まれる構成としたが、これらを個別に分離独立させた構成としてもよい。

本実施形態に係る停車判定装置の構成概略図である。 停車判定装置で実行される処理の第一例の一連の流れを説明するためのフローチャートである。 停車判定装置で実行される処理の第二例の一連の流れを説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…ＥＣＵ、２…回転数センサ、３…ブレーキ圧力センサ、４…舵角センサ、５…車輪速センサ、６…Ｇセンサ、１０…停車判定装置、１１…算出部、１２…タイマー、１３…経過判定部、１４…車輪速判定部、１５…停車判定部、３１…ブレーキ、Ｃ…自車両。

Claims (3)

1. 自車両が停車状態になったか否かを判定する停車判定装置であって、
   前記自車両が減速状態になった場合に、前記自車両の制動力及び駆動力に基づいて、前記自車両が停車するまでに必要な停車必要時間を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された前記停車必要時間が経過したか否かを判定する経過判定手段と、
   車輪速センサによって車輪速がゼロであると検出された前記自車両の車輪の数が所定数以上になったか否かを判定する車輪速判定手段と、
   前記経過判定手段によって前記停車必要時間が経過したと判定され、且つ、前記車輪速判定手段によって車輪速がゼロである車輪の数が前記所定数以上になったと判定された場合に、前記自車両は停車状態になったと判定する停車判定手段と、
   を備えることを特徴とする停車判定装置。
2. 前記算出手段は、前記制動力が前記駆動力より大きい場合に、前記停車必要時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の停車判定装置。
3. 前記算出手段は、前記制動力及び駆動力の少なくとも一方が変化した場合に、前記停車必要時間を算出しなおすことを特徴とする請求項１または２に記載の停車判定装置。
   

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