JP2014213803A - 制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なタイミングで制動の応答性を高めることができる制動制御装置を提供すること。【解決手段】本発明による制動制御装置１は、ミリ波レーダ２の検出結果に基づいて自車両の前方に位置する前方物体を検出する検出手段３ａと、前方物体と自車両が同一車線上に存在する確率αを演算する演算手段３ｂと、確率αが、前方物体が先行車両であると判断される第一閾値ｙよりも低い第一閾値ｘ以上である場合に、自車両の制動装置８の油圧を予め高める予圧制御を行う予圧制御手段３ｃを含むことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、自車両とその前方に位置する前方物体との距離と相対速度に基づき、適宜警報を行う制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体に関する。

従来、上述したような制動制御装置においては、自車両と前方車両の車間距離を相対速度により除して衝突余裕時間を演算して、この衝突余裕時間に基づいて警報を行い、運転者に注意を促すとともに、安全な車間距離を維持することが行われる。このような制動制御装置において、下記の特許文献１に記載されるように前方車両が自車両と同一のレーンに進入して、自車両と前方車両の車間距離が所定距離以下である場合に、制動装置に微小予圧を発生させて制動の応答性を高めることが提案されている。また、前方車両が自車両と同一のレーンに進入したか否かの自車線確率を評価する手法は特許文献２に記載されている。

特開２００４−１８９１１６号公報 特開平１１−４５３９８号公報

ところが、このような制動制御装置においては、前方車両が自車両と同一のレーンに進入したことを検知してから微小予圧を発生させて制動の応答性を高めても、実際に制動が行われるタイミングに間に合わないおそれがある。つまり、適切なタイミングで制動の応答性を高めることができていないという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑み、適切なタイミングで予圧制御を行い制動の応答性を高めることができる制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明による制動制御装置は、自車両の前方に位置する前方物体を検出する検出手段と、当該前方物体と前記自車両が同一車線上に存在する確率（自車線確率）を演算する演算手段と、前記確率が、前記前方物体が先行車両であると判断される第一閾値よりも低い第二閾値以上である場合に、前記自車両の制動装置の油圧を予め高める予圧制御を行う予圧制御手段を含むことを特徴とする。

また上記の問題を解決するため、本発明による制動制御方法は、自車両の前方に位置する前方物体を検出する検出ステップと、当該前方物体と前記自車両が同一車線上に存在する確率を演算する演算ステップと、前記確率が、前記前方物体が先行車両であると判断される第一閾値よりも低い第二閾値以上である場合に、前記自車両の制動装置の油圧を予め高める予圧制御を行う予圧制御ステップを含むことを特徴とする。本発明のプログラムは前記プログラムを実行するプログラムであり、本発明の媒体は前記プログラムを格納した媒体である。

本発明は所謂自車線確率に基づいて適切なタイミングで予圧制御を行うものとして制動の応答性を高めることができる。

本発明に係る実施例１の制動制御装置１の一実施形態を示すブロック図である。 実施例１の制動制御装置１が含むミリ波レーダ２の車両Ｃにおける設置箇所を示す模式図である。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態における自車線確率（確率）に基づいたプリポンプ（予圧制御）の態様を示す模式図である。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態における制御内容を示すフローチャートである。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態の前提となる制動遅れの発生要因を示す模式図である。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態の前提となる制動遅れの発生態様を示す模式図である。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態の制動遅れの解消の態様を示す模式図である。 実施例２の制動制御装置１の一実施形態における自車線確率（確率）に基づいたプリポンプ（予圧制御）の態様を示す模式図である。 実施例２の制動制御装置１の一実施形態における制御内容を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る実施例１の制動制御装置１の一実施形態を示すブロック図である。制動制御装置１は、ミリ波レーダ２と、ＤＳＳ１ＥＣＵ３（Driver Support System Electronic Control Unit）と、エンジンＥＣＵ４と、エンジン５と、変速機６と、ブレーキＥＣＵ７と、油圧ポンプ８１を含むブレーキ装置８、を備えて構成される。ＤＳＳ１ＥＣＵ３と、エンジンＥＣＵ４とブレーキＥＣＵ７と自車両Ｃ内のその他のＥＣＵはＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により相互に接続される。

なお、レーダ装置の一般的な構成とスキャン手法や、自車線確率の演算の手法については上述した特許文献２に記載され、油圧ポンプを含むブレーキ装置や駆動装置一般についても上述した特許文献１に記載されている。このため、既存の構成については適宜記載を簡略化し、本発明に関連する部分を主に説明する。

ＤＳＳ１ＥＣＵ３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。ＤＳＳ１ＥＣＵ３は、以下に述べる処理を行う検出手段３ａと、演算手段３ｂと、予圧制御手段３ｃと、判定手段３ｄと、制御手段３ｅとを構成する。

ミリ波レーダ２は、例えば図２に示す自車両Ｃのフロントグリル（又はフロントバンパー）に設けられる。ミリ波レーダ２は、自車両Ｃの前方に位置する前方物体（物標）について周知のスキャン手法とグルーピング処理により中心の座標ＰＦ（Ｘ、Ｚ）（Ｘは車幅方向、Ｚは前後方向）、自車両Ｃとの相対距離Ｌを測定して、その測定結果をＤＳＳ１ＥＣＵ３に出力する。なおミリ波レーダ２はレーザレーダでもよい。

エンジンＥＣＵ４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。エンジンＥＣＵ４は、ＤＳＳ１ＥＣＵ３からの後述する駆動指令に基づいて又は運転者のアクセル操作に基づいて、エンジン５のスロットル開度と変速機６のシフト位置を適宜制御する。

ブレーキＥＣＵ７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。ブレーキＥＣＵ７は、ＤＳＳ１ＥＣＵ３からの制動指令に基づき、自車両Ｃの各車輪に設けられたブレーキ装置８を制御して車両の制動を行うとともに、図示しない車輪速センサの検出結果から自車両Ｃの車速Ｖを算出して、ＤＳＳ１ＥＣＵ３に出力する。

ブレーキ装置８は、自車両Ｃ内の前後左右の車輪に対応して設けられた周知の油圧回路を有する図示しないブレーキユニットである。このブレーキユニットは例えばマスターシリンダの上部に位置するリザーバタンクからブレーキアクチュエータに至る油圧配管の経路において油圧ポンプ８１を含む。

この油圧ポンプ８１は後述するようにＤＳＳ１ＥＣＵ３の予圧制御手段３ｃの予圧制御の指令に基づいて、ブレーキＥＣＵ７の指令に基づいて制御油圧を増圧して予圧制御を行う。なお油圧ポンプ８１のブレーキアクチュエータ側にはアキュムレータを含んでいて適宜蓄圧を行ってもよい。

ＤＳＳ１ＥＣＵ３の検出手段３ａはブレーキＥＣＵ７から自車両Ｃの車速Ｖを検出し、ＣＡＮ上において図示しないＥＰＳＥＰＳから取得した操舵角から旋回半径Ｒを検出する。なお検出手段３ａは図示しないカーナビゲーションＥＣＵから旋回半径Ｒを取得しても良い。ＤＳＳ１ＥＣＵ３の検出手段３ａは、ミリ波レーダ２の測定結果に基づいて、前方物体とその座標ＰＦ（Ｘ、Ｚ）及び相対距離Ｌを検出する。

また、ＤＳＳ１ＥＣＵ３の演算手段３ｂは座標ＰＦ（Ｘ、Ｚ）のＸを旋回半径Ｒに基づいて特許文献２に示される周知手法により直線補正してＸ'を求め、前回値と今回値の重み付け処理により補正後の座標ＰＦ（Ｘ'、Ｚ）を求める。この後、演算手段３ｂは、補正後の座標ＰＦ（Ｘ'、Ｚ）と例えば特許文献２の［図１３］に記載されるような座標と自車線確率αの所定関係を示す二次元マップから「前方物体と自車両が同一車線上に存在する確率である」自車線確率αを求める。なお自車線確率αは特許文献２に示される複数段階であるがこの段階数は適宜設定されるものでありより細分化された段階を有していてもよい。

図３に示すように、ＤＳＳ１ＥＣＵ３の判定手段３ｄは自車線確率αが第一閾値ｙよりも大きい場合に前方物体を先行車両であると判断する。この後、制御手段３ｅは、先行車両と自車両Ｃの相対距離Ｌ（車間距離）を自車両Ｃの車速Ｖで除した車間時間Ｔをユーザが図示しないセレクトスイッチで選択した選択値となるよう車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruse Control）を行う。

なお、制御手段３ｅは先行車両が存在しない場合には、ユーザがセレクトスイッチにより設定した設定車速に車速Ｖを一致させる設定車速制御を行う。演算手段３ｂは車間距離制御と設定車速制御のいずれにおいても、自車両Ｃの特性に応じて要求駆動力を演算する。判定手段３ｄは、要求駆動力と走行抵抗（エンジンブレーキを含む）との関係から駆動力が必要な場合と制動力が必要な場合分けの判定を行う。制御手段３ｅは、駆動力が必要な場合にエンジンＥＣＵ４に駆動指令を出力し、制動力が必要な場合にはブレーキＥＣＵ７に制動指令を出力する。

図３に示すように、本実施例１では第一閾値ｙよりも小さくかつ上述した自車線確率αの複数段階に対応した適合定数である第一閾値ｘを設定する。判定手段３ｄは、前方物体の自車線確率αが第一閾値ｙ以下でありかつ第一閾値ｙより小さい第一閾値ｘ以上であって、先行車両であると判断されない場合において、仮想制動必要判定を行う。仮想制動必要判定とは、前方物体に対してブレーキ装置８（制動装置）による制動が必要であるか否かを、前方物体と自車両Ｃの相対距離Ｌ（仮想車間距離）を車速Ｖで除した仮想車間時間Ｔが選択値以下であって要求駆動力（制動力側）が発生するか否かに基づいて判定することを言う。

予圧制御手段３ｃは、仮想制動必要判定が肯定である場合に、ブレーキＥＣＵ７に予圧制御指令を出力し、ブレーキＥＣＵ７は油圧ポンプ８１を駆動して、ブレーキ装置８のブレーキアクチュエータに予圧を発生させる予圧制御（プリポンプ）を行う。

次に本実施例１の制動制御装置１の制御内容を図４に示すフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１において、ＤＳＳ１ＥＣＵ３はブレーキ装置８による油圧ブレーキによっての制動をブレーキＥＣＵ７が行っているかどうかを判定し、肯定であればステップＳ２にすすみ、否定であればステップＳ６にすすむ。

ステップＳ２においてＤＳＳ１ＥＣＵ３の判定手段３ｄは、前方物体（物標）の自車線確率αが第一閾値ｙ以下で第一閾値ｘ以上であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であればステップＳ６にすすむ。

ステップＳ３において、判定手段３ｄは前方物体（物標）を先行車両と仮定して演算手段３ｂは要求駆動力を演算する。ステップＳ４において判定手段３ｄは、要求駆動力を実現するにあたり油圧ブレーキが必要か否かの仮想制動必要判定を行い、肯定であればステップＳ５にすすみ、否定であればステップＳ６にすすむ。ステップＳ５において、予圧制御手段３ｃは上述した予圧制御（プリポンプ）を行い、ステップＳ６において、予圧制御手段３ｃはこの予圧制御を解除する。上述した制御内容により本発明の制動制御方法が実行される。

つまり本実施例１においては、図５に示す先行車両が自車両Ｃの前方に割り込んだ場合の二つの制御遅延要因Ｒ１、Ｒ２の双方を解消できる。第一の制御遅延要因Ｒ１は、前方物体が自車両Ｃの前方に割り込んで先行車両であると判断され検知されるまでの遅れである。本実施例１では前方物体の自車線確率αが第一閾値ｙ以下である段階から前方物体との相対距離Ｌを検出して要求駆動力を演算し、制動が必要かどうかの仮想制動必要判定を行うので、この第一の制御遅延要因Ｒ１をなくすことができる。

また図５に示すように、ブレーキＥＣＵ７が目標油圧を演算してブレーキ装置８つまりブレーキアクチュエータ（ＢＡ）を作動させて制動力が発生するまでの遅れが第二の制御遅延要因Ｒ２である。本実施例１は上述した予圧制御を前方物体が先行車両であると判断される前段階で行うので、この第二の制御遅延要因Ｒ２についてもなくすことができる。

つまり図６に示すように従来技術においては、ブレーキアクチュエータの作動要求から油圧が立ち上がるまでの不感帯が長くなるところを、本実施例１では、図７に示すように自車線確率αが第一閾値ｙ以下である段階でプリポンプを行っている。これにより本実施例１は、上述したＡＣＣ制御要求に対する制動力の発生の迅速性を高めることができる。

なお図３に示した第一閾値ｘを第一閾値ｙに対して相対的に小さくすればするほど、プリポンプの作動頻度は高くなり、大きくすればするほどプリポンプの作動頻度は減る。つまり、前者においては制動力の発生の迅速性をより高めることができ、後者においてはプリポンプに供されるブレーキ装置８ひいては油圧ポンプ８１の寿命延伸を図ることができる。

上述した実施例１においては自車線確率αが第一閾値ｙ以下であって第一閾値ｘ以上である場合で、前方物体に対して制動が必要な場合に、プリポンプつまり予圧制御を行うこととした。本実施例２では、図８に示すように、単に自車線確率αが第一閾値ｘ以上である場合に予圧制御を行うこととしている。

基本的なハード構成は図１に示したものと同様であるので制御内容の相違点を主に図９のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ１１において、ＤＳＳ１ＥＣＵ３はブレーキ装置８による油圧ブレーキによっての制動をブレーキＥＣＵ７が行っているかどうかを判定し、肯定であればステップＳ１２にすすみ、否定であればステップＳ１４にすすむ。

ステップＳ１２においてＤＳＳ１ＥＣＵ３の判定手段３ｄは、前方物体（物標）の自車線確率αが第一閾値ｘ以上であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３にすすみ、否定であればステップＳ１４にすすむ。

ステップＳ１４において、予圧制御手段３ｃはブレーキ装置８の油圧ポンプ８１を動作させて予圧制御（プリポンプ）を行い、ステップＳ１５において、予圧制御手段３ｃはこの予圧制御を解除する。

つまり本実施例２においても、図５に示す先行車両が自車両Ｃの前方に割り込んだ場合の二つの制御遅延要因Ｒ１、Ｒ２の双方を解消できる。本実施例１でも前方物体の自車線確率αが第一閾値ｙ以下である段階から前方物体との相対距離Ｌを検出して要求駆動力を演算するので、第一の制御遅延要因Ｒ１をなくすことができる。また本実施例２は上述した予圧制御を前方物体が先行車両であると判断される前段階で行うので、図５に示す第二の制御遅延要因Ｒ２についてもなくすことができる。

つまり図６に示すように従来技術においては、ブレーキアクチュエータの作動要求から油圧が立ち上がるまでの不感帯が長くなるところを、本実施例２では、図７に示すように自車線確率αが第一閾値ｙ以下である段階でプリポンプを行っている。これにより本実施例２の、上述したＡＣＣ制御要求に対する制動力の発生の迅速性を高めることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。例えば本発明は、相対距離Ｌから相対速度Ｖｒを求めて衝突余裕時間ＴＴＣを演算するＰＣＳ（Pre Crash Safety System）に適用することも可能である。

本発明は、制動制御装置に関するものであり、より適切なタイミングの予圧制御を実現して制動の制御性を高めることができる。このため、本発明は乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

１ 制動制御装置
２ ミリ波レーダ
３ ＤＳＳ１ＥＣＵ
３ａ 検出手段
３ｂ 演算手段
３ｃ 予圧制御手段
３ｄ 判定手段
３ｅ 制御手段
４ エンジンＥＣＵ
５ エンジン
６ 変速機
７ ブレーキＥＣＵ
８ ブレーキ装置
８１ 油圧ポンプ

Claims (6)

1. 自車両の前方に位置する前方物体を検出する検出手段と、当該前方物体と前記自車両が同一車線上に存在する確率を演算する演算手段と、前記確率が、前記前方物体が先行車両であると判断される第一閾値よりも低い第二閾値以上である場合に、前記自車両の制動装置の油圧を予め高める予圧制御を行う予圧制御手段を含むことを特徴とする制動制御装置。
2. 前記予圧制御手段は前記確率が前記第一閾値以下である場合に前記予圧制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。
3. 前記前方物体に対して前記制動装置による制動が必要であるか否かを判定する判定手段を含み、前記予圧制御手段は前記判定手段による判定が肯定である場合に、前記予圧制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の制動制御装置。
4. 自車両の前方に位置する前方物体を検出する検出ステップと、当該前方物体と前記自車両が同一車線上に存在する確率を演算する演算ステップと、前記確率が、前記前方物体が先行車両であると判断される第一閾値よりも低い第二閾値以上である場合に、前記自車両の制動装置の油圧を予め高める予圧制御を行う予圧制御ステップを含むことを特徴とする制動制御方法。
5. 請求項４に記載の制動制御方法を実行するプログラム。
6. 請求項５に記載のプログラムを格納した媒体。

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