JP2016107834A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突時の車両の潜り込みを抑制できる車両走行制御装置を提供すること。【解決手段】車両の前方に存在する物体との距離を計測する計測手段と、車両に制動力を与える制動手段と、車両のサスペンション装置の減衰力を調節する減衰力調整手段と、を備える車両を制御する車両走行制御装置であって、計測した距離をもとに車両が物体と衝突する可能性があるか否かを判定する判定部と、車両が物体と衝突すると判定した場合に、制動手段に制動力を発生させる制動手段制御部と、減衰力調整手段にサスペンション装置の減衰力を調整させる制御を行う減衰力調整手段制御部と、を備え、減衰力調整手段制御部は、衝突までの時間が第１の閾値以下になったときにサスペンション装置の減衰力を低下させる制御を行い、制動手段制御部は、衝突までの時間が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になったときに制動手段に発生させる制動力を低下させる制御を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、車両走行制御装置に関する。

車両の前方に存在する先行車両や障害物などの物体との距離を計測し、計測した距離と車速とに応じて車両に自動的に制動力を与え、物体との衝突を回避する技術が開示されている（特許文献１参照）。このような技術は、衝突被害軽減ブレーキ（プレクラッシュセイフティー：ＰＣＳ）とも呼ばれる。

特開２００８−１２０１４１号公報

ところで、衝突被害軽減ブレーキ作動時には、車両衝突時の車速を低減させるために、車両に発生させる減速度を維持するが、衝突被害軽減ブレーキ作動時から衝突までの時間の間、車両の減速度は大きい。そのため、車両にはノーズダイブが発生し、車両は前部の車高が下がり、後部の車高が上がる姿勢となる。衝突被害軽減ブレーキを作動させたとしても物体と衝突することが避けられない場合、車両はノーズダイブの姿勢のまま物体に衝突する。このとき物体が先行車両で有る場合に、自車両は先行車両の下に潜り込んでしまう虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、衝突時の車両の潜り込みを抑制できる車両走行制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両走行制御装置は、車両と該車両の前方に存在する物体との距離を計測する計測手段と、前記車両に制動力を与える制動手段と、前記車両のサスペンション装置の減衰力を調節可能な減衰力調整手段と、を備える車両を制御する車両走行制御装置であって、前記計測手段が計測した距離をもとに前記車両が前記物体と衝突する可能性があるか否かを判定する判定部と、前記判定部が、前記車両が前記物体と衝突すると判定した場合に、前記制動手段に前記制動力を発生させる制動手段制御部と、前記減衰力調整手段に前記サスペンション装置の減衰力を調整させる制御を行う減衰力調整手段制御部と、を備え、前記減衰力調整手段制御部は、前記衝突までの時間が第１の閾値以下になったときに前記サスペンション装置の減衰力を低下させる制御を行い、前記制動手段制御部は、前記衝突までの時間が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になったときに前記制動手段に発生させる制動力を低下させる制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、衝突までの時間が第１の閾値以下になったときにサスペンション装置の減衰力を低下させる制御を行い、衝突までの時間が第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になったときに制動手段に発生させる制動力を低下させる制御を行うことにより、衝突前に車両の前部を起こして前部の車高を高くすることができるので、衝突時の車両の潜り込みを抑制できるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両走行制御装置を備えた車両の概略構成図である。 図２は、実施形態に係る車両走行制御装置による制御方法を示すフローチャートである。 図３は、実施形態に係る車両走行制御装置による制御方法を示すタイムチャートである。

以下に、図面を参照して本発明に係る車両走行制御装置の実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一符号を付し、重複説明を省略する。

図１は、実施形態に係る車両走行制御装置を備えた車両の概略構成図である。図１に示すように、車両走行制御装置を備えた車両１００は、計測手段１０と、車輪２０ＲＦ，２０ＬＦ，２０ＲＲ，２０ＬＲと、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲと、サスペンションアクチュエータ４０ＲＦ，４０ＬＦ，４０ＲＲ，４０ＬＲと、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲと、ブレーキアクチュエータ６０と、衝突判定ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７１と、ＡＶＳ（Adaptive Variable Suspension）ＥＣＵ７２と、ブレーキＥＣＵ７３と、車速センサ８０とを備えている。

計測手段１０は、車両１００の前部に設けられており、車両１００と車両１００の前方に存在する物体との距離を計測するための装置であり、計測した距離を示す電気信号を衝突判定ＥＣＵ７１に出力する。計測手段１０は、ミリ波レーダやレーザレーダ等のレーダや、テレビカメラ等で構成されている。

サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、前後左右の４つの車輪２０ＲＦ，２０ＬＦ，２０ＲＲ，２０ＬＲにそれぞれ対応して設けられる。各サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、各車輪を車両１００の車体に支持するものである。

各サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、車両１００のばね上部材とばね下部材との間に設けられ、ばね上部材とばね下部材とを接続している。ばね上部材は、各サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲによって支持される部材であり、車体を含むものである。ばね下部材は、各サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲよりも車輪側に配置された部材であり、車輪に連結されたナックルや、ナックルに連結されたロアアーム等を含むものである。各サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、スプリングとショックアブソーバとを有する。スプリングとショックアブソーバとは、並列に設けられている。

スプリングは、ばね上部材とばね下部材とを接続し、ばね上部材とばね下部材との相対変位に応じたばね力を発生させ、そのばね力をばね上部材およびばね下部材に作用させる。ショックアブソーバは、作動流体が封入されたシリンダと、シリンダ内を往復動するピストン部を有するピストンロッドとを備えている。ショックアブソーバは、ばね上部材とばね下部材とを接続し、ばね上部材とばね下部材との相対運動を減衰させる減衰力を発生させる。ばね上部材とばね下部材との相対運動とは、ばね上部材とばね下部材とがサスペンション装置のストローク方向において接近あるいは離間する方向の相対運動である。ショックアブソーバは、この相対運動におけるばね上部材とばね下部材との相対速度に応じた減衰力を発生させることで相対運動を減衰させる。さらに、ショックアブソーバは、減衰係数を可変に制御され、スプリングの振動を減衰させる減衰力を可変に制御可能な構成となっている。つまり、ショックアブソーバは、サスペンション装置の減衰力を調整する、いわゆるＡＶＳ制御が実行可能となっている。

サスペンションアクチュエータ４０ＲＦ，４０ＬＦ，４０ＲＲ，４０ＬＲは、ＡＶＳＥＣＵ７２から入力される制御信号に従って、ショックアブソーバの減衰力を調整することでサスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を調整する減衰力調整手段である。

サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、ショックアブソーバの減衰力が大きくなると、ショックアブソーバのストローク方向における相対運動がし難くなる（硬くなる）ことで、スプリングの振動の減衰が大きなものとなる。一方で、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲは、ショックアブソーバの減衰力が小さくなると、ショックアブソーバのストローク方向における相対運動がし易くなる（ソフトになる）ことで、スプリングの振動の減衰が小さなものとなる。このように、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲのＡＶＳ制御は、スプリングの振動を、ショックアブソーバの減衰力で減衰させる、受動的なパッシブ制御となっている。

ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲは、前後左右の４つの車輪２０ＲＦ，２０ＬＦ，２０ＲＲ，２０ＬＲにそれぞれ対応して設けられる。各ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲは、車両１００に制動力を与える制動手段である。

ブレーキアクチュエータ６０は、ブレーキＥＣＵ７３から入力される制御信号に従って、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲが発生する制動力を制御する。ブレーキアクチュエータ６０は、例えば、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲに設けられるホイールシリンダの油圧を制御する。

車速センサ８０は、車両１００の速度（車速）を検出し、検出された車速を示す電気信号を衝突判定ＥＣＵ７１に出力する。

衝突判定ＥＣＵ７１、ＡＶＳＥＣＵ７２、ブレーキＥＣＵ７３は、それぞれ、物理的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。各ＥＣＵの機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。さらに、衝突判定ＥＣＵ７１、ＡＶＳＥＣＵ７２及びブレーキＥＣＵ７３は、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の送受信を行う。

衝突判定ＥＣＵ７１は、車速センサ８０が検出した車速と、計測手段１０が計測した距離とをもとに、ＰＣＳを作動させるか否かを判定するとともに、車両１００が車両１００の前方に存在する物体と衝突する可能性があるか否かを判定する判定部として機能する。

ＡＶＳＥＣＵ７２は、サスペンションアクチュエータ４０ＲＦ，４０ＬＦ，４０ＲＲ，４０ＬＲに制御信号を送り、これによりサスペンションアクチュエータ４０ＲＦ，４０ＬＦ，４０ＲＲ，４０ＬＲにサスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を調整させる、たとえばＡＶＳ制御等の制御を行う減衰力調整手段制御部として機能する。

ブレーキＥＣＵ７３は、ブレーキアクチュエータ６０に制御信号を送り、これによりブレーキアクチュエータ６０に、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲに制動力を発生させる制動手段制御部として機能する。

本実施形態に係る車両走行制御装置７０は、衝突判定ＥＣＵ７１、ＡＶＳＥＣＵ７２及びブレーキＥＣＵ７３を含む構成により実現される。

次に、本実施形態に係る車両走行制御装置による制御方法を、図２に示すフローチャート及び図３に示すタイムチャートにより説明する。なお、図２に示す制御方法のフローチャートは、車両１００が走行中である間、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。

車両走行制御装置７０は、ステップＳ１０１において、車速センサ８０が検出した車速と、計測手段１０が計測した距離とをもとに、ＰＣＳを作動させる必要があるか否か、および車両１００が車両１００の前方に存在する物体と衝突する可能性があるか否かを判定する。ＰＣＳを作動させる必要が無いと判定した場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１０２においてＰＣＳ作動時間をゼロに設定し、処理を終了する。ＰＣＳを作動させる必要があり、かつ車両１００が車両１００の前方に存在する物体と衝突する可能性があると判定した場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、車両走行制御装置７０は、車両１００と物体との衝突のタイミングと、ＡＶＳ作動タイミングと、ブレーキ減圧タイミングとを演算する。ここで、ＡＶＳ作動タイミングとは、ＡＶＳ制御により、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を低下させる制御を行うタイミングを意味する。ブレーキ減圧タイミングとは、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲに設けられるホイールシリンダの油圧を減圧し、発生させる制動力を低下させる制御を行うタイミングを意味する。ここで、図３に示すように、衝突のタイミングが時間ｔ３と演算されたとする。このとき、ＡＶＳ作動タイミングを時間ｔ１とし、ブレーキ減圧タイミングを時間ｔ２とし、衝突までの時間に関する第１の閾値をＴ_ｔｈ１とし、第２の閾値を、Ｔ_ｔｈ１より小さい値であるＴ_ｔｈ２とすると、ｔ３―ｔ１≦Ｔ_ｔｈ１が成り立つようにｔ１を設定する。また、ｔ３―ｔ２≦Ｔ_ｔｈ２が成り立つようにｔ２を設定する。なお、図３では、ｔ３―ｔ１＝Ｔ_ｔｈ１、ｔ３―ｔ２＝Ｔ_ｔｈ２が成り立つ例を示している。その後、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、車両走行制御装置７０は、ＰＣＳを作動させ、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲに衝突被害軽減のための制動力を発生させるとともに、ＰＣＳ作動時間をカウントアップする。ここで、図３に示すように、ＰＣＳ作動の開始時間をｔ＝０とする。ＰＣＳの作動により車両１００の減速度が所定値まで増加する。

ステップＳ１０５では、車両走行制御装置７０は、ＰＣＳ作動時間（ＰＣＳ作動開始から衝突までの、ＰＣＳが作動している時間）がｔ２以上であるか否かを判定する。ＰＣＳ作動時間がｔ２以上でないと判定した場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０６に進み、ＰＣＳ作動時間がｔ２以上であると判定した場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、後述するステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０６では、車両走行制御装置７０は、ＰＣＳ作動時間がｔ２より小さくｔ１以上であるか否かを判定する。ＰＣＳ作動時間がｔ１より小さいと判定した場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ステップＳ１０７に進み、ＰＣＳ作動時間がｔ２より小さくｔ１以上であると判定した場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、後述するステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７では、車両走行制御装置７０は、図３のｔ＝０からｔ１までの期間のように、所定の減速度を実現するようにブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲの制動力を制御する。その後、ステップＳ１０５に戻る。

ＰＣＳ作動時間がｔ１になると、ステップＳ１０５でＮｏと判定され、かつステップＳ１０６でＹｅｓと判定され、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、車両走行制御装置７０は、ＡＶＳ制御をソフトに変更し、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を低下させる制御を行い、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、図３のｔ＝ｔ１からｔ２までの期間のように、所定の減速度を実現するようにブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲの制動力を制御する。その後、ステップＳ１０５に戻る。

ＰＣＳ作動時間がｔ２になると、ステップＳ１０５でＹｅｓと判定され、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、車両走行制御装置７０は、ＡＶＳ制御をソフトに変更し、サスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を低下させる制御を継続して行い、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、車両走行制御装置７０は、ブレーキ制御量を減少して油圧を減少し、ブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲの制動力を低下させる制御を行い、処理を終了する。これにより、車両１００の減速度が減少するが、予めＡＶＳ制御をソフトに変更しているため、車両１００の前部が持ち上がり、ノーズダイブが緩和される。

本制御方法によれば、車両１００の衝突までの時間がＴ_ｔｈ１以下（ＰＣＳ作動時間がｔ１以上）になったときにサスペンション装置３０ＲＦ，３０ＬＦ，３０ＲＲ，３０ＬＲの減衰力を低下させる制御を行い、衝突までの時間がＴ_ｔｈ２以下（ＰＣＳ作動時間がｔ２以上）になったときにブレーキ装置５０ＲＦ，５０ＬＦ，５０ＲＲ，５０ＬＲに発生させる制動力を低下させる制御を行うことにより、衝突前に車両１００の前部を起こして前部の車高を高くすることができるので、衝突時の車両１００の潜り込みを抑制できる。

なお、ＡＶＳ作動タイミングとブレーキ減圧タイミングとは同時でもよいが、ＡＶＳ作動後にブレーキ減圧を行った方が、ノーズダイブをより緩和できるので好ましい。

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１０ 計測手段
２０ＲＦ，２０ＬＦ，２０ＲＲ，２０ＬＲ 車輪
３０ＬＦ，３０ＬＲ，３０ＲＦ，３０ＲＲ サスペンション装置
４０ＬＦ，４０ＬＲ，４０ＲＦ，４０ＲＲ サスペンションアクチュエータ
５０ＬＦ，５０ＬＲ，５０ＲＦ，５０ＲＲ ブレーキ装置
６０ ブレーキアクチュエータ
７０ 車両走行制御装置
７１ 衝突判定ＥＣＵ
７２ ＡＶＳＥＣＵ
７３ ブレーキＥＣＵ
８０ 車速センサ
１００ 車両

Claims (1)

1. 車両と該車両の前方に存在する物体との距離を計測する計測手段と、前記車両に制動力を与える制動手段と、前記車両のサスペンション装置の減衰力を調節する減衰力調整手段と、を備える車両を制御する車両走行制御装置であって、
   前記計測手段が計測した距離をもとに前記車両が前記物体と衝突する可能性があるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部が、前記車両が前記物体と衝突すると判定した場合に、前記制動手段に前記制動力を発生させる制動手段制御部と、
   前記減衰力調整手段に前記サスペンション装置の減衰力を調整させる制御を行う減衰力調整手段制御部と、
   を備え、
   前記減衰力調整手段制御部は、前記衝突までの時間が第１の閾値以下になったときに前記サスペンション装置の減衰力を低下させる制御を行い、
   前記制動手段制御部は、前記衝突までの時間が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下になったときに前記制動手段に発生させる制動力を低下させる制御を行う
   ことを特徴とする車両走行制御装置。

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