JP2010260503A - 自動ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カーブ進入前に、自動ブレーキを実行する車両を運転する運転者の意図を的確に反映する。
【解決手段】カーブ５４ｃへの進入路である直進路５４ｓにおいて、カーブへの進入口である地点Ｃに到達するまでの間に自動ブレーキが作動して車速が安全速度まで落ちた後の車両１０の位置が、カーブの進入口より閾値距離（所定距離）以上離れた位置であった場合に、加速方向の前後Ｇの検出により運転者の加速意図を検出したとき、自動ブレーキ制御部の設定制動力を減圧させ、制動制御装置及びブレーキアクチュエータを通じて車輪に対する制動力を減圧するようにしたので、運転者の加速意図を的確に反映することができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、車両の自動ブレーキ装置に関し、特に、前記車両がカーブに安全に進入可能な安全速度になるまで前記車両に制動力を付与する自動ブレーキ制御部を備える自動ブレーキ装置に関する。

従来から、車両の走行方向前方の所定距離内にカーブがあるかどうかを判定し、カーブがある場合には、車両がカーブ進入口（進入位置、入口）に到達するまでに、自動ブレーキにより車速をカーブ進入適正速度になるまで自動的に減速する安全走行支援装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００７−５２４９３号公報（［００２９］、［００４１］〜［００４３］）

ところで、特許文献１に提案されているような自動ブレーキを有する車両においては、カーブに進入する際に、これから自動ブレーキを実行することあるいは実行中であることを運転者に対して通報している。

しかしながら、特許文献１に係る技術においては、車速をカーブ進入適正速度になるまで自動的に減速する自動ブレーキ操作が、画一的に実行されることから、運転者に不足感（物足りなさ）、違和感を与える場合がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、カーブ進入前に自動ブレーキを実行する車両を運転する運転者に満足感、あるいはより安心感を与えることを可能とする自動ブレーキ装置を提供することを目的とする。

この発明に係る自動ブレーキ装置は、カーブ進入前の車両に対し、前記カーブに安全に進入可能な安全速度になるまで制動力を付与する自動ブレーキ装置において、以下の特徴１、２を備える。

１．前記車両が前記安全速度まで減速した時点での前記カーブの進入口までの距離を算出する距離算出部と、算出された前記カーブの前記進入口までの距離が所定距離以上であるかどうかを判定し、所定距離以上であると判定したとき、運転者の加速意図の有無を判定し、前記加速意図の有無に応じて、前記制動力を減圧することを特徴とする。

この発明によれば、車両が安全速度まで減速した時点でのカーブの進入口までの距離が所定距離以上である場合には、運転者の加速意図を自動ブレーキ制御に的確に反映することができるので運転者に満足感を与えることができる。逆に、車両が、所定距離以上離れた位置ではなく、カーブの進入口直前位置等に位置していた場合には加速を認めないので安全性を確保することができる。

２．上記の特徴１を備える自動ブレーキ装置において、さらに、前記車両の横Ｇを検出する横Ｇセンサを有し、前記自動ブレーキ制御部は、前記カーブの進入口までの距離が所定距離未満であるとき、前記横Ｇセンサにより検出される横Ｇに応じて前記制動力を減少する制御を行うことを特徴とする。

この特徴２を有する発明によれば、横Ｇ（の増加）に応じて制動力を減少するようにしたので、安全速度まで減速した時点での前記カーブの進入口までの距離が所定距離未満であるときに、運転者の加速意図にかかわらず、より安全にカーブを通過することができる。

この発明によれば、車両が安全速度まで減速した時点でのカーブの進入口までの距離が所定距離以上であるかどうかの判定結果に応じた適切な制御を加えることができるという効果が達成される。この適切な制御により、カーブ進入前に自動ブレーキを実行する車両を運転する運転者に満足感、あるいはより安心感を与えることができる。

この発明の一実施形態に係る自動ブレーキ装置が組み込まれた車両のブロック構成図である。 自動ブレーキ動作を説明するフローチャート（１／２）である。 自動ブレーキ動作を説明するフローチャート（２／２）である。 カーブ進入時における自動ブレーキの制御説明図である。 前後Ｇに応じた自動ブレーキ減圧処理の説明図である。 車両がカーブを旋回している状態を示す説明図である。 図７Ａは、カーブ区間での横Ｇ発生の説明図、図７Ｂは、自動ブレーキ減圧量の説明図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る自動ブレーキ装置が組み込まれた車両１０のブロック構成図である。

車両１０は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される各種機能部（各種機能手段）を有するＥＣＵ（電子制御ユニット）により構成される統括制御装置２０を備え、この統括制御装置２０により自動ブレーキ動作を含む車両１０の全体的な動作が統括して制御される。

車両１０は、４輪の車輪１２を有し、４輪の車輪１２には、それぞれ制動力を発生するディスクブレーキ等により構成されるブレーキアクチュエータ１４が設けられている。ブレーキアクチュエータ１４の制動油圧（制動力）は、制動制御装置１６により制御される。

制動制御装置１６は、踏込量センサ１８により検出されるブレーキペダル２２の踏込量θｂに応じた制動油圧を発生するとともに、統括制御装置２０を構成する自動ブレーキ制御部２４から出力されるブレーキペダル２２に依存しない制動力指令値Ｃｂに応じて制動油圧を発生し、ブレーキアクチュエータ１４に出力する構成とされている。

一方、４輪の車輪１２中、例えば前輪の左右輪には、エンジン２６からトランスミッション（Ｔ／Ｍ）２８を通じて駆動力が伝達される。

エンジン２６は、該エンジン２６に設けられたスロットルバルブ２７のスロットル開度ＴＨを調整するスロットルアクチュエータ３０を通じて回転数（エンジン回転数）が制御される。

スロットルバルブ２７のスロットル開度ＴＨは、操作角センサ３４により検出されるアクセルペダル３２の操作角度（アクセル角度、操作量）θａに応じて調整される。

アクセルペダル３２には、統括制御装置２０を構成する反力制御部３６から出力される反力指令値に応じて作動するサーボモータ等の反力付与機構３８を通じて反力（ペダル反力）Ｆｒを加えることができるように構成されている。

統括制御装置２０には、カーブ認識部４２を備えるナビゲーションシステム４０が接続されている。

ナビゲーションシステム４０は、ＧＰＳ装置により車両１０の自車位置を検出するとともに、道路地図情報を記憶しており、車両１０の前方の道路地図情報に基づいて、車両１０の前方の道路中、カーブ半径が所定程度以内のカーブ（この実施形態では、自動ブレーキ制御が必要なカーブ）をカーブ（カーブ路）と認識するカーブ認識部４２を有する。

カーブ認識部４２は、自身が認識したカーブ認識情報Ｉｃ｛カーブ半径と、カーブ自動ブレーキ制御が開始される前の時点であってカーブ進入口から所定距離Ｄ０（後述する）位置になったときに発生される自動ブレーキ制御の処理開始トリガＴｐと、処理開始トリガＴｐの発生以降カーブ進入口まで常に発生する車両１０のカーブ進入口からの距離と、カーブ進入口までの法定速度と、カーブの法定速度等と、を含む。｝を出力する。

自動ブレーキ制御部２４は、車速Ｖｓ、カーブ半径及び路面状況（摩擦係数μ）等の所定走行条件下で車両１０を安全速度Ｖｓｓに誘導するブレーキペダル２２に依存しない設定制動力Ｃｂを自動的に決定する自動ブレーキ制御部自体（制動力付与部）として機能する他、安全速度設定部４４、距離閾値算出部４５、及び自動ブレーキ制御に関連して所定条件下に運転者の加速意図を検出する加速意図検出部４８等として機能する。

カーブ認識部４２からカーブ認識情報Ｉｃを受けた安全速度設定部４４は、カーブ認識情報Ｉｃ中、カーブ半径及び路面状況等に基づいて、車両１０のカーブ進入時の安全速度（目標進入車速）Ｖｓｓを設定する。自動ブレーキ制御部２４は、カーブ進入口手前でこの安全速度Ｖｓｓとなるような制動力指令値Ｃｂ（設定制動力）を設定（算出）し、制動制御装置１６に出力する。

制動制御装置１６は、制動力指令値Ｃｂに応じた制動油圧をブレーキアクチュエータ１４に出力する。ブレーキアクチュエータ１４により車輪１２に制動力が発生し、車両１０の自動減速制御（制動制御）が行われる。

距離閾値算出部４５は、前記処理開始トリガＴｐを受領したとき、自動ブレーキ制御を行うためのカーブ進入口からの第１閾値距離Ｄ１と第２閾値距離Ｄ２（Ｄ１＞Ｄ２）を算出する。

第１閾値距離Ｄ１は、必要に応じてアクセルペダル３２に第１反力Ｆｒ１の付与を開始する距離であり、第２閾値距離Ｄ２は、必要に応じてアクセルペダル３２に第２反力Ｆｒ２（Ｆｒ１＜Ｆｒ２）の付与を開始するとともに、自動ブレーキ制御を開始する距離である。なお、第２閾値距離Ｄ２の位置で、実際に自動ブレーキを作動させるか否かは、後述するような要件を満足することを必要とする。

第１閾値距離Ｄ１及び第２閾値距離Ｄ２は、これらの算出時点での車速Ｖｓ、路面状況、車両１０自体の制動能力等を勘案し、図示しない設定テーブル（設定マップ）又は設定算出式等から算出される。

反力制御部３６が、前記第１反力Ｆｒ１及び第２反力Ｆｒ２に対応した反力を反力付与機構３８に出力することで、反力付与機構３８によりアクセルペダル３２に対して、増加反力なし、第１反力Ｆｒ１、又は第２反力Ｆｒ２を付与する。

また、統括制御装置２０の自動ブレーキ制御部２４は、車両１０がカーブに安全に進入可能な安全速度Ｖｓｓまで減速した時点でのカーブ進入口までの距離Ｄｉを算出する距離算出部４６を備える。

さらに、車両１０には、車速Ｖｓを検出して統括制御装置２０に出力する車速センサ５２、加速度センサであり車両１０の前後Ｇ（前後加速度）を検出して統括制御装置２０に出力する前後Ｇセンサ５８、及び加速度センサであり車両１０の横Ｇ（横加速度）を検出して統括制御装置２０に出力する横Ｇセンサ５６が設けられている。

基本的には以上のように構成される、この発明の一実施形態に係る自動ブレーキ装置が組み込まれた車両１０のカーブ進入時における自動ブレーキ動作について図２及び図３のフローチャート（タイマによるｍｓオーダーの所定時間毎に処理が実行される）及び図４のカーブ進入時自動ブレーキ制御説明図を参照しながら説明する。

なお、図４において、車両１０は、道路５４上を矢印の方向に進行する。また、道路５４は、直進路５４ｓとカーブ５４ｃとから構成され、地点Ｃは、カーブ５４ｃの開始位置であるカーブ進入口を示している。

地点Ａは、上述した、カーブ進入口の地点Ｃから第１閾値距離Ｄ１（所定距離）離れた地点であり、十分な制動距離・時間が確保される距離（例えば、７０［ｍ］程度）に設定される。

また、地点Ａと地点Ｃとの間に、上述した、自動ブレーキによる十分な制動距離・時間が確保される第２閾値距離Ｄ２（所定距離）であり、自動ブレーキ制御が開始される地点Ｂ（カーブ進入口の地点Ｃから、例えば、５６［ｍ］程度）が設定される。

さらに、地点Ｏは、上述したように、カーブ５４ｃが前方にあることを予告する自動ブレーキ制御の処理開始トリガＴｐが発生される地点であり、カーブ進入口から所定距離Ｄ０に設定される。

そこで、ステップＳ１において、直進路５４ｓを地点Ａに向かって走行している車両１０が、カーブ５４ｃが前方にあることを予告する地点Ｏに到達したとき、ナビゲーションシステム４０のカーブ認識部４２から出力されるカーブ認識情報Ｉｃ（処理開始トリガＴｐ及びカーブ半径等）を統括制御装置２０が受領する。なお、ステップＳ１以降、車両１０の位置情報は、ナビゲーションシステム４０から常に供給される。

次に、ステップＳ２において、安全速度設定部４４は、カーブ認識情報Ｉｃに含まれる処理開始トリガＴｐに応答して、カーブ認識情報Ｉｃ中のカーブ５４ｃのカーブ半径・幅員等に応じた当該車両１０がカーブ５４ｃを余裕を持って旋回できる速度である安全速度Ｖｓｓ（カーブ５４ｃへの進入速度の最大値、すなわちカーブ進入口における地点Ｃでの進入速度の最大値）を算出し設定する（図示しないメモリに記憶する。）。安全速度Ｖｓｓは、地点Ｏを通過直後に算出され設定される。

安全速度Ｖｓｓが算出されるのと同時に、ステップＳ３において、距離閾値算出部４５は、十分な制動距離・時間が確保される地点Ｃから地点Ａまでの第１閾値距離Ｄ１及び実際に自動ブレーキ制御が開始される地点Ｃから地点Ｂまでの第２閾値距離Ｄ２を算出する。

次いで、ステップＳ４において、車両１０が地点Ａを通過したかどうかが判定され、地点Ａを通過したとき、ステップＳ５以降の処理を行う。

ステップＳ５において、反力制御部３６は、車速センサ５２から出力されている車速Ｖｓが前記安全速度Ｖｓｓを超過している（上回っている）かどうかを判定する（Ｖｓ＞Ｖｓｓ）。

車速Ｖｓが安全速度Ｖｓｓを超過していた場合には、地点Ａと地点Ｂの間の区間ＡＢ間を走行中、ステップＳ６において、反力付与機構３８を通じてアクセルペダル３２に第１反力（第１段階の反力）Ｆｒ１を付与する。

この第１反力Ｆｒ１の付与により運転者に、車速Ｖｓが安全速度Ｖｓｓを超過していることを気づかせ、安全速度Ｖｓｓまで減速するように促す。運転者等の乗員に対し、図示しないスピーカにより、安全速度Ｖｓｓの超過情報の通報を行ってもよい。

ステップＳ５（ＹＥＳ又はＮＯ）、Ｓ６の処理は、車両１０が地点Ａを通過した後、車両１０が自動ブレーキ制御区間の開始地点Ｂを通過する（差しかかる）、ステップＳ７の判定が肯定的となる時点まで継続される。

車両１０が地点Ｂを通過したとき、ステップＳ８において、反力制御部３６は、区間ＢＣ間で、ステップＳ６の区間ＡＢ間で発生させた第１反力Ｆｒ１よりも大きい第２反力（第２段階の反力）Ｆｒ２（Ｆｒ２＞Ｆｒ１）を発生させ、反力付与機構３８を通じてアクセルペダル３２に付与する。

この第２反力Ｆｒ２のアクセルペダル３２に対する付与により、運転者にアクセルペダル３２から足を離させるように促すか、もしくはきわめて小さい所定の操作角度（閾値角度）θａｔｈ以下とするように促す。

次に、車両１０が地点Ｂを通過して走行中、ステップＳ９において、運転者のアクセルペダル３２を戻す操作によりアクセルペダル３２の操作角センサ３４から出力される操作角度θａが、上記の閾値角度θａｔｈより小さくなったかどうかを判定し、小さくなったとき、ステップＳ１０において、実質的な自動ブレーキ制御を開始し、車両１０を自動的に減速させる。このとき、自動ブレーキ制御部２４から出力される制動力指令値Ｃｂに基づき、制動制御装置１６がブレーキアクチュエータ１４に対して所定の制動油圧を出力しブレーキアクチュエータ１４により車輪１２にブレーキがかけられる（制動力が付与される）ことで車両１０に制動力が付与される。

次いで、ステップＳ１１において、自動ブレーキをかけたことで車両１０の車速Ｖｓが安全速度Ｖｓｓ以下まで減速したかどうかを判定し、減速したと判定したとき、ステップＳ１２において、距離算出部４６は、ナビゲーションシステム４０からの位置情報に基づき、車両１０の位置がカーブ５４ｃの進入口の地点Ｃから何ｍ手前の距離Ｄｉの位置にいるかを算出（認識、検出）する。

次いで、ステップＳ１３において、自動ブレーキ制御部２４は、カーブ進入口（地点Ｃ）から車両１０までの距離Ｄｉが、次に説明する運転者の加速意図を受け入れるのに十分な距離であるかどうか（カーブ進入口付近から離れているかどうか）を、距離Ｄｉが所定距離（閾値距離）Ｄｉｔｈ（例えば、４．５［ｍ］）以上（Ｄｉ≧Ｄｉｔｈ）であるかどうかにより判定する。

カーブ進入口までの距離Ｄｉが十分あると判定したとき（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、加速意図検出部４８は、前後Ｇセンサ５８を通じて車両１０に発生する前後Ｇを検出し、検出した前後Ｇが加速方向（正の値）であるかどうかをステップＳ１５において判定する。

ステップＳ１５において、加速意図検出部４８は、ステップＳ１４で検出した前後Ｇが加速方向であると判定したとき、運転者が反力付与機構３８により付与されている第２反力Ｆｒ２に抗ってアクセルペダル３２を踏んでいて加速意図があるものと判定し、ステップＳ１６において前後Ｇに応じた自動ブレーキ減圧制御を行う。

なお、ステップＳ１４での運転者の加速意図の検出は、前後Ｇに代替して、アクセルペダル３２の操作量である操作角度θａに基づいて直接的に検出するようにしてもよい。

このようにして、地点Ｂを通過した車両１０の車速Ｖｓが安全速度Ｖｓｓ以下となっていて、カーブの進入口の地点Ｃまでの距離Ｄｉが運転者の加速意図を受け入れるのに十分な距離であった場合には、運転者の加速意図を的確に反映し、自動ブレーキの制動力を減少させることができる。

ステップＳ１６における前後Ｇに応じた自動ブレーキ減圧（制動油圧の減少）処理を、図５を参照してより詳しく説明する。例えば、車両１０が、カーブ進入口の地点Ｃまでに距離Ｄｉが十分に存在する地点Ｂ´（Ｄｉ≧Ｄｉｔｈ）の通過時点ｔ１（ステップＳ１３の判定が肯定であった時点）において、前後Ｇが図５に示すように加速方向であることを検出した場合、自動ブレーキ制御部２４は、その時点ｔ１から前後Ｇの最大値（所定値）までの増加に略負比例して制動油圧を時点ｔ２まで徐々に減少させる。

次に、ステップＳ１３の判定が否定的であった場合、換言すれば、車両１０が安全速度Ｖｓｓまで減速した位置のカーブ進入口までの距離Ｄｉが所定距離Ｄｉｔｈより短かった場合（Ｄｉ＜Ｄｉｔｈ）、又は運転者の加速意図がなく（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１２にもどり、ステップＳ１３の判定が否定的となった場合、ステップＳ１７において、自動ブレーキ制御部２４による自動ブレーキをかけ続け（継続し）、その間、ステップＳ１８において、車両１０に対して横Ｇが発生しているかどうかを横Ｇセンサ５６により検出する。

図６に示すように、車両１０がカーブ進入口の地点Ｃからカーブ５４ｃの旋回走行（旋回挙動）を開始すると、車両１０に対して遠心力による横Ｇが発生するのでステップＳ１８が肯定となり、次いで、ステップＳ１９において、自動ブレーキ減圧（制動油圧の減少）処理を行う。

このステップＳ１９の自動ブレーキ減圧処理では、図７Ａ、図７Ｂに示すように、地点Ｃの通過時点ｔ１０以降において、車両１０に遠心力により横Ｇが発生するので、その時点ｔ１０から横Ｇが最大値となる時点ｔ１１まで制動油圧を横Ｇに略負比例させて徐々に減少させる。

横Ｇが頭打ち（最大値）となって所定の短い期間α（時点ｔ１１〜ｔ１２）が経過したとき、自動ブレーキ制御部２４による制動油圧をゼロとして自動ブレーキ制御を終了する。

以上説明したように上述した実施形態によれば、カーブ進入前の車両１０に対し、カーブ５４ｃに安全に進入可能な安全速度Ｖｓｓになるまで直進路５４ｓ（所定の回転半径より大きく車両１０にとって直進路とみなせる半径のカーブも含む）上で制動力を付与する自動ブレーキ装置において、以下の主要な構成１、２を備える。

１．距離算出部４６は、車両１０が安全速度Ｖｓｓまで減速した時点ｔ１での地点Ｂ´からカーブ進入口の地点Ｃまでの距離Ｄｉを算出する。自動ブレーキ制御部２４は、算出された距離Ｄｉが所定距離Ｄｉｔｈ以上であるかどうかを判定し、前記カーブの進入口の地点Ｃまでの距離Ｄｉが所定距離Ｄｉｔｈ以上であると判定したとき、運転者の加速意図の有無を、前後Ｇセンサ５８により検出される前後Ｇにより判定し、前後Ｇが加速方向であるとき、加速意図があると判定し、前記制動力を減圧する制御を行う。

このように、カーブ５４ｃへの進入路である直進路５４ｓにおいて、カーブへの進入口である地点Ｃに到達するまでの間に自動ブレーキが作動して車速Ｖｓが安全速度Ｖｓｓまで落ちた後の車両１０の位置が、カーブの進入口より閾値距離Ｄｉｔｈ（所定距離）以上離れた位置であった場合に、加速方向の前後Ｇの検出により運転者の加速意図を検出したとき、自動ブレーキ制御部２４の設定制動力Ｃｂを減圧させ、制動制御装置１６及びブレーキアクチュエータ１４を通じて車輪１２に対する制動力を減圧するようにしたので、運転者の加速意図を的確に反映することができる。この主要な構成１によれば、運転者の意図を自動ブレーキ制御に的確に反映することができるので運転者に満足感を与えることができる。

逆に、車両が、所定距離Ｄｉｔｈ以上離れた位置ではなく、カーブの進入口直前位置等に位置していた場合には加速を認めないので安全性を確保することができる。

２．この場合、車両１０の横Ｇを検出する横Ｇセンサ５６を有し、自動ブレーキ制御部２４は、前記カーブの進入口である地点Ｃまでの距離Ｄｉが所定距離Ｄｉｔｈ未満であるとき、横Ｇセンサ５６により検出される横Ｇに応じて前記制動力を減圧する制御を行う。

この主要な構成２によれば、横Ｇ（の増加）に応じて制動力を減少するようにしたので、より安全にカーブを通過することができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、例えば、前後Ｇや横Ｇの検出は、前後Ｇセンサ５８及び横Ｇセンサ５６で行う以外に、車速Ｖｓ、車速Ｖｓの変化（加速度）、車両重量及び図示しない舵角センサからの舵角等の他の車両情報を利用して算出する等、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両 １２…車輪
１４…ブレーキアクチュエータ ２０…統括制御装置
２４…自動ブレーキ制御部 ４６…距離算出部
４８…加速意図検出部 ５４ｃ…カーブ
５４ｓ…直進路 ５６…横Ｇセンサ
５８…前後Ｇセンサ

Claims (2)

1. カーブ進入前の車両に対し、前記カーブに安全に進入可能な安全速度になるまで制動力を付与する自動ブレーキ装置において、
   前記車両が前記安全速度まで減速した時点での前記カーブの進入口までの距離を算出する距離算出部と、
   算出された前記カーブの前記進入口までの距離が所定距離以上であるかどうかを判定し、所定距離以上であると判定したとき、運転者の加速意図の有無を判定し、前記加速意図の有無に応じて、前記制動力を減圧する自動ブレーキ制御部と、
   を備えることを特徴とする自動ブレーキ装置。
2. 請求項１記載の自動ブレーキ装置において、
   さらに、前記車両の横Ｇを検出する横Ｇセンサを有し、
   前記自動ブレーキ制御部は、
   前記カーブの進入口までの距離が所定距離未満であると判定したとき、前記横Ｇセンサにより検出される横Ｇに応じて前記制動力を減圧する制御を行う
   ことを特徴とする自動ブレーキ装置。

Images