JP2021008168A

JP2021008168A - 車両制御システム

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Publication number: JP2021008168A
Application number: JP2019121760A
Authority: JP
Inventors: 将之橋本; Masayuki Hashimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-28

Abstract

【課題】車両制御システムにおいて、前走車がブレーキ量に関する情報を符号化する処理を行うことなく、後続車が前走車のブレーキ量を検出する。【解決手段】前走車（２Ｌ、３２Ｌ、５２Ｌ）が発する光又は音の信号に応答して自己の車両の制動を行う車両制御システム（１、３１、５１）であって、前走車の発する前記信号を受信する信号受信装置（７）と、車両の制動を行う制動装置（４）と、信号受信装置により受信した信号に基づいて制動装置を制御する制御装置（９）とを有し、制御装置は、受信した信号が前走車の所定の減速度以上の減速に対応する信号として予め設定された急制動パターンに一致する場合に、車両を減速させるべく制動装置を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

自車両の前方を走行する前走車のブレーキ量に基づいて、自車両に制動力を付与する車両制御システム（ブレーキシステム）が公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載されたブレーキシステムにおいて、前走車にはブレーキ量を符号化し、ブレーキランプから発せられる光に埋め込む制御装置が搭載されている。一方、前走車の直後を走行する車両（後続車）には前走車のブレーキランプからの光を検出し、符号化された情報を分析してブレーキ量を読み取る制御装置が搭載されている。

特許第５９９６８５２号明細書

特許文献１に記載のブレーキシステムにおいては、前走車のブレーキ量に応じた制動力を付与するために、後続車は符号化されたブレーキ量を読み取るための解析を行う必要がある。しかしながら、このような符号化された信号の解析は容易ではなく、後続車の制御装置は適切に前走車のブレーキ量に応じた制動力を付与することが難しい。

本発明は以上の背景を鑑み、車両制御システムにおいて、より簡素な構成によって、前走車のブレーキ量に応じた制動力を付与可能とすることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、前走車（２Ｌ、３２Ｌ、５２Ｌ）が発する光又は音の信号に応答して自己の車両の制動を行う車両制御システム（１、３１、５１）であって、前記前走車の発する前記信号を受信する信号受信装置（７）と、前記車両の制動を行う制動装置（４）と、前記信号受信装置により受信した信号に基づいて前記制動装置を制御する制御装置（９）とを有し、前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の所定の減速度以上の減速に対応する信号として予め設定された急制動パターンに一致する場合に、前記車両を減速させるべく前記制動装置を制御する。

この構成によれば、制御装置は前走車の発する光又は音のパターンを急制動パターンに一致するか否かを判定することで、前走車に急制動が加わったか否かを判定し、急制動が加わったときに自己の車両の制動装置を作動させる。よって、制御装置は前走車の発する光又は音のパターンを容易に解析することができ、前走車のブレーキ量に応じた制動力を自己の車両に適切に付与することができる。

上記の態様において、前記前走車は、急制動時に点滅するハザードランプ（１９）を有し、前記急制動パターンは、前記急制動時の前記ハザードランプの点滅に対応して設定されているとよい。

この構成によれば、前走車のハザードランプの点滅によって前走車の急制動を検出することができる。

上記の態様において、前記制御装置によって制御される、前記車両の駆動装置（３）を更に有し、前記前走車は、制動時に点灯するブレーキランプ（１８）を有し、前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、前記減速パターンは、前記ブレーキランプの点灯に対応して設定されているとよい。

この構成によれば、所定の減速度以上の減速に対応するハザードランプの点滅が行われる程度に前走車のブレーキ量が大きいときに、後続車の制動装置が作動する。よって、緊急ブレーキが作動する程度よりも前走車のブレーキ量が小さいときには、後続車の制動装置は作動しない。これにより、前走車に付与される制動力が小さいときには後続車の速度の低下を防止することができ、後続車の追従性を向上させることができる。

上記の態様において、前記前走車は、前記所定の減速度以上の制動時に連続したパルスの音波である音波信号を発生する音波発生装置（２４Ｔ）を有し、前記急制動パターンは、前記音波信号に対応して設定されているとよい。

この構成によれば、悪天候時、雨滴や霜によって光学信号の検出が困難な場合でも前走車の急減速を検出することができる。

上記の態様において、前記制御装置からの信号に基づいて、前記自己の車両を駆動させる駆動装置を更に有し、前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、前記減速パターンは、前記音波信号の最初のパルスに対応して設定されているとよい。

この構成によれば、前走車から急制動に対応する連続したパルスの音波が発せられ、信号受信装置によって最初のパルスが検出されたときに、制御装置は受信した信号が減速パターンに一致していると判定する。これにより、車両の加速が停止される。その後、信号受信装置によって連続したパルスが検出されたときに、制御装置は受信した信号が急制動パターンに一致していると判定する。これにより、車両に制動力が付与されて、車両が減速される。したがって、前走車の急制動に拠るものではない信号、例えば、単発のパルスが受信されたときには後続車に制動力が付与されない。よって、前走車に急制動が加わっていないにも関わらず、後続車に急制動が加わることが防止できる。

上記の態様において、前記前走車は、所定の第１パルス間隔を有する連続したパルスの音波である音波信号を発生する音波発生装置を有し、前記急制動パターンは、前記第１パルス間隔より小さい第２パルス間隔未満のパルス間隔を有する音波に対応して設定されているとよい。

この構成によれば、パルス間隔に基づいて、減速パターンと急制動パターンとを判別することができる。これにより、減速パターンと急制動パターンとの判別が容易になる。

上記の態様において、前記制御装置からの信号に基づいて、前記自己の車両を駆動させる駆動装置を更に有し、前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、前記減速パターンは、前記第１パルス間隔より小さいパルス間隔を有する音波に対応して設定されているとよい。

この構成によれば、前走車の常時発する音波信号に基づいて、後続車の制御装置は前走車が急制動を行ったことを検出することができる。よって、急制動を後続車へ報知する機構が前走車に設けられていない場合であっても、後続車に制動力が適切に付与される。

以上の構成によれば、より簡素な構成によって、前走車のブレーキ量に応じた制動力を付与することができる。

第１実施形態における車両制御システムの機能構成図第１実施形態における車両制御システムの制動処理のフローチャート第２実施形態及び第３実施形態における車両制御システムの機能構成図第２実施形態における車両制御システムの制動処理のフローチャート第３実施形態における車両制御システムの制動処理のフローチャート

＜＜第１実施形態＞＞
車両制御システム１は、車両２に搭載されているシステムであって、前走車２Ｌの発する急制動に対応した信号に応答して、後続車２Ｆが自己の車両の制動を行うシステムである。前走車２Ｌは、自己の車両の急制動を後続車２Ｆに報知するＥＳＳ（エマージェンシー・ストップ・シグナル）システムを備えている。以下では、車両制御システム１を前走車２Ｌに後方から追従する後続車２Ｆに適用した例について記載する。以下では、単純のため、前走車２Ｌ及び後続車２Ｆはそれぞれ同様の構成を有するものとする。

図１に示すように、前走車２Ｌ及び後続車２Ｆはそれぞれ、駆動装置３、制動装置４、液圧センサ５、ブレーキペダル６、外界認識装置２１、車外報知装置８、及び制御装置９を備えている。

駆動装置３は車輪に対して駆動トルクを付与し、車両２を走行させるための装置である。本実施形態では前走車２Ｌ及び後続車２Ｆはそれぞれ電気自動車によって構成され、駆動装置３はモータ１０と、モータ１０の駆動を制御するモータドライバ１１とを含む。モータドライバ１１はバッテリ１２からの電力をモータ１０に供給することによって、駆動輪に駆動トルクを加える。本実施形態では、前走車２Ｌ及び後続車２Ｆの後輪がそれぞれ駆動輪となっている。

制動装置４は油圧によって車輪に摩擦力を加えることにより車両２に制動力（制動トルク）を付与する装置である。制動装置４は、ブレーキキャリパ１３と、ブレーキＥＣＵ１４とを含む。ブレーキキャリパ１３は電動アクチュエータ１５及びシリンダ１６を含み、電動アクチュエータ１５の駆動によってシリンダ１６内に発生した油圧に応じた制動トルクを付与する。シリンダ１６には、ブレーキ液圧値を検出するセンサである液圧センサ５が設けられ、ブレーキＥＣＵ１４は液圧センサ５に接続されている。ブレーキＥＣＵ１４は、制御装置９からの信号（指示）に基づいて、シリンダ１６内の油圧が指示された値となるように、電動アクチュエータ１５を制御する。

ブレーキペダル６は運転席の前方であって、運転者の足元に対応する位置に設けられている。運転者はブレーキペダル６を踏み込むことによって車両２を減速させることができる。

外界認識装置２１は、車両２の周囲の障害物を検出することができる装置である。外界認識装置２１は、例えば、車外カメラ１７を含む。

車外カメラ１７は、車両２の周囲に存在する物体（例えば、周辺車両や歩行者）や、前走車２Ｌのブレーキランプ１８及びハザードランプ１９の点灯を含む車両２の周囲を撮像する。すなわち、車外カメラ１７は、光を検出することによって前走車２Ｌの発する信号を受信する信号受信装置７として機能する。車外カメラ１７は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラであってよい。車外カメラ１７は、例えばステレオカメラであってもよい。

車外報知装置８は、車外報知ＥＣＵ２０と、車両２の背面に設けられたブレーキランプ１８と、車両２の背面に設けられたハザードランプ１９とを含む。車外報知ＥＣＵ２０は制御装置９に接続され、制御装置９からの信号に基づいてブレーキランプ１８及びハザードランプ１９に印加する電圧を制御し、ブレーキランプ１８及びハザードランプ１９の点灯及び消灯を制御する。

制御装置９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリとを含むコンピュータによって構成された電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御装置９はＣＡＮ３０（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の通信手段によって、駆動装置３、制動装置４、信号受信装置７、及び車外報知装置８に信号伝達可能に接続されている。制御装置９は１つのハードウェアとして構成されていてもよく、複数のハードウェアからなるユニット、又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。

制御装置９は、車外カメラ１７が撮像した撮像画像に対して、公知の画像解析を行い、前走車２Ｌのブレーキランプ１８、及びハザードランプ１９の位置と、ブレーキランプ１８、及びハザードランプ１９の点灯状態とを取得することができる。更に、制御装置９は所定時間ごとに車外カメラ１７が撮像した撮像画像を解析することによって、前走車２Ｌの状態を取得する。より具体的には、制御装置９は撮像画像を解析することによって、前走車２Ｌのブレーキランプ１８、及びハザードランプ１９の点灯パターンそれぞれを取得することができる。

前走車２Ｌには運転者からのブレーキペダル６の踏込量を取得するブレーキセンサ２２が設けられている。前走車２Ｌの制御装置９は、ブレーキセンサ２２によって取得されたブレーキペダル６の踏込量に基づいて、前走車２Ｌの減速度を推定する。次に、推定された減速度が所定値以上になると判定すると、前走車２Ｌの制御装置９は、運転者のブレーキ操作によって急減速（急制動）が行われたとみなして、ハザードランプ１９を所定の周期で点滅させる。このときの急制動によるハザードランプ１９の点滅はいわゆるＥＳＳ機能による点滅に対応するものであって、その点滅周期は２８０ｍｓ程度に設定されている。このハザードランプ１９の点滅周期は、通常のスイッチ操作による非常点滅に対応する点滅周期（６５０ｍｓ程度）とは異なる。これにより、例えば、後続車２Ｆの運転者は前走車２Ｌに急制動が加わったことを理解することができる。

後続車２Ｆの制御装置９のメモリには点灯パターンとして、ブレーキランプ１８が消灯した状態から点灯した状態に切り替わる減速パターンと、ハザードランプ１９が所定の周期で点滅する急制動パターンとが記憶されている。本実施形態では、後続車２Ｆの制御装置９のメモリには更に、点灯パターンとして、ブレーキランプ１８が点灯した状態から消灯した状態に切り替わる減速停止パターンが記憶されている。急制動パターンにおけるハザードランプ１９の点滅周期は、ＥＳＳ機能によってハザードランプ１９が点灯するときの周期に概ね等しい。後続車２Ｆの制御装置９は、メモリに保存された点灯パターンと、前走車２Ｌのブレーキランプ１８及びハザードランプ１９の点灯パターンとを比較することによって、前走車２Ｌの走行状態を取得することができる。

後続車２Ｆの制御装置９は後続車２Ｆの走行中、制動処理を繰り返し実行する。以下、図２を参照して制動処理の詳細を説明する。

制動処理の最初のステップ（ＳＴ１）において、後続車２Ｆの制御装置９は、車外カメラ１７によって所定の時間ごとに取得された撮像画像に基づいて、前走車２Ｌのブレーキランプ１８の点灯パターンがメモリに保存された減速パターンに一致しているかを判定する。減速パターンに一致している、すなわち、前走車２Ｌのブレーキランプ１８が消灯した状態から点灯した状態に切り替わった場合には制御装置９はＳＴ２を実行し、それ以外の場合にはＳＴ１を実行する。

ＳＴ２において、制御装置９はモータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させるようにモータドライバ１１に指示する。本実施形態では、モータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを０となるようにモータドライバ１１に指示する。指示が完了すると、制御装置９はＳＴ３を実行する。

ＳＴ３において、制御装置９は、車外カメラ１７によって所定の時間ごとに取得された撮像画像に基づいて、前走車２Ｌのハザードランプ１９の点灯パターンがメモリに保存された急制動パターンに一致しているかを判定する。急制動パターンに一致している、すなわち、前走車２Ｌのハザードランプ１９が急制動を示す点滅を行っている場合には制御装置９はＳＴ４を実行し、それ以外の場合にはＳＴ１を実行する。

ＳＴ４において、制御装置９は制動装置４を作動させる。より具体的には、制御装置９は電動アクチュエータ１５を駆動し、シリンダ１６内のブレーキ油圧を所定の油圧値に設定するようにブレーキＥＣＵ１４に指示する。所定の油圧値は、各車輪に対して急制動に対応する制動トルクが加わる油圧値であるとよい。指示が完了すると、制御装置９はＳＴ５を実行する。

ＳＴ５において、制御装置９は車外報知ＥＣＵ２０に指示して、ブレーキランプ１８の点灯と、急制動パターンに対応するハザードランプ１９の点滅とを開始させる。指示が完了すると、制御装置９はＳＴ６を実行する。

ＳＴ６において、制御装置９は、車外カメラ１７によって所定の時間ごとに取得された撮像画像に基づいて、前走車２Ｌのブレーキランプ１８の点灯パターンがメモリに保存された減速停止パターンに一致しているかを判定する。減速停止パターンに一致している、すなわち、前走車２Ｌのブレーキランプ１８が消灯した場合にはＳＴ７を実行し、それ以外の場合にはＳＴ４を実行する。

ＳＴ７において、制御装置９は、電動アクチュエータ１５を駆動し、シリンダ１６内のブレーキ油圧を０に設定するようにブレーキＥＣＵ１４に指示する。ブレーキ油圧は、必ずしも０である必要はなく、モータ１０の駆動によって、より早期に前走車２Ｌへの追従が開始可能な程度の値に設定されてもよい。指示が完了すると、制御装置９はＳＴ８を実行する。

ＳＴ８において、制御装置９は、車外報知ＥＣＵ２０に指示してブレーキランプ１８を消灯させ、ハザードランプ１９の点滅を終了させる。指示が完了すると、制御装置９は制動処理を終了する。

次に、このように構成した車両制御システム１の動作、及び効果について説明する。

本実施形態に係る車両制御システム１では、後続車２Ｆの制御装置９は、前走車２Ｌのブレーキランプ１８の点灯を検出すると駆動装置３を制御し、各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させる。また、制御装置９は、前走車２Ｌのハザードランプ１９の急制動パターンに対応する所定の周期での点滅を検出すると、各車輪に対して制動トルクを付与する。このように、後続車２Ｆの制御装置９は、前走車２Ｌの発する光の点灯パターンを解析することによって、前走車２Ｌの走行状態を容易に取得することができる。前走車２Ｌのブレーキ量に応じた制動力を自己の車両に適切に付与することができる。

後続車２Ｆの制御装置９は、急制動パターンに対応するハザードランプ１９の点滅が検出されたときに、後続車２Ｆに制動力を付与する。すなわち、前走車２Ｌにおける急制動を示すハザードランプ１９の点滅周期よりも長周期のハザードランプ１９の通常のスイッチ操作による非常点滅や、前走車２Ｌの所定の減速度未満の減速によっては、後続車２Ｆには制動力が付与されない。よって、前走車２Ｌに急制動が加わったときには適切に後続車２Ｆに制動力が付与され、前走車２Ｌに急制動が加わっていないときには後続車２Ｆに制動力が付与されない。よって、前走車２Ｌに急制動が加わっていないにも関わらず、後続車２Ｆに急制動が加わることが防止できる。よって、後続車２Ｆの追従性を向上させることができる。

更に、後続車２Ｆの制御装置９は、各駆動輪に対する駆動トルクの付与を停止した後、自己の車両のブレーキランプ１８を点灯させる。これにより、後続車２Ｆの後方を走行する車両２に、制御装置９が搭載されているときには、ブレーキランプ１８の点灯が減速パターンに対応するものであると判定されて、後続車２Ｆの後方を走行する車両２の駆動トルクがゼロとなるように制御される。その後、制御装置９は、各車輪に対する制動トルクの付与を開始した後に、急制動パターンに対応するハザードランプ１９の点滅を行う。これにより、後続車２Ｆの後方を走行する車両２に、制御装置９が搭載されているときには、ブレーキランプ１８の点灯が急制動パターンに対応するものであると判定されて、後続車２Ｆの後方を走行する車両２に制動力が付与される。

＜＜第２実施形態＞＞
図３及び図４に示すように、第２実施形態に係る車両制御システム３１は、第１実施形態の車両制御システム１に対して、以下の点において異なる。外界認識装置２１が、音、より具体的には超音波により車両３２の周囲の障害物を検出することができる装置を含む。制御装置３９が、制動処理におけるＳＴ１、ＳＴ３、及びＳＴ５の代わりにＳＴ１１、ＳＴ１３、及びＳＴ１５を行う。他の部分については第１実施形態と同様である。以下では、外界認識装置２１と、制動処理におけるＳＴ１１、ＳＴ１３、及びＳＴ１５とについて詳細に説明し、他の部分については説明を省略する。また、説明にあたって、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付しその説明を省略する。

本実施形態では、外界認識装置２１は、フロントソナー２３と、リヤソナー２４と、ソナーＥＣＵ２５とを含む。フロントソナー２３及びリヤソナー２４はそれぞれ超音波を発する送信部（２３Ｔ、２４Ｔ）と、超音波を受信する受信部（２３Ｒ、２４Ｒ）とを含む。フロントソナー２３及びリヤソナー２４はそれぞれ送信部（２３Ｔ、２４Ｔ）から超音波を所定の領域（以下、照射領域）に照射し、受信部（２３Ｒ、２４Ｒ）において所定の領域（以下、受信領域）からの反射波を受信する。ソナーＥＣＵ２５は、フロントソナー２３及びリヤソナー２４それぞれの受信部（２３Ｒ、２４Ｒ）において受信した超音波に基づいて車両３２の周囲に存在する障害物の位置、及び方向を取得する。フロントソナー２３の送信部２３Ｔの照射領域、及び受信部２３Ｒの受信領域は車両前方に設定され、リヤソナー２４の送信部２４Ｔの照射領域、及び受信部２４Ｒの受信領域は車両後方に設定されている。

前走車３２Ｌの制御装置３９は、ブレーキセンサ２２によって取得された踏込量に基づいて、前走車３２Ｌの減速度を推定する。次に、前走車３２Ｌの制御装置３９は、推定された減速度が所定値以上になると判定すると、ソナーＥＣＵ２５を制御することによって、音波発生装置であるリヤソナー２４の送信部２４Ｔから急制動に対応する警告信号を車両後方に向かって発生させる。すなわち、リヤソナー２４の送信部２４Ｔは前走車３２Ｌの状況を後続車３２Ｆに報知する車外報知装置８として機能する。後続車３２Ｆのフロントソナー２３の受信部２３Ｒは前走車３２Ｌから発せられた警告信号を受信する。すなわち、フロントソナー２３の受信部２３Ｒは前走車３２Ｌの発する警告信号を受信する信号受信装置７として機能する。

本実施形態では、警告信号は、所定の周期でオン・オフが繰り返される連続したパルスの超音波である。ここでは、１回のオン・オフに掛る時間を周期と定義する。また、警告信号の周期は統一されたものであり、前走車３２Ｌ及び後続車３２Ｆにおいて既に知られているものであるとする。

後続車３２Ｆの制御装置３９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波に１つのパルスが含まれている場合、すなわち超音波の最初の１つのパルスを受信した場合には、受信した超音波を減速パターンに一致する信号であると判定する。また、後続車３２Ｆの制御装置３９は、受信した超音波に連続した所定数のパルスが含まれている場合には、パルス間隔を取得し、そのパルス間隔が警告信号の周期より小さい場合には、受信した超音波を急制動パターンに一致する信号であると判定する。

次に、図４を参照して後続車３２Ｆの制御装置３９が実行する制動処理について説明する。

制動処理の最初のステップ（ＳＴ１１）において、後続車３２Ｆの制御装置３９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が減速パターンに一致する信号であるかを判定する。制御装置３９は、減速パターンに一致する信号であると判定した場合にはＳＴ２を実行する。それ以外の場合にはＳＴ１１を実行する。

ＳＴ１３において、後続車３２Ｆの制御装置３９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が急制動パターンに一致する信号であるかを判定する。制御装置３９は、減速パターンに一致する信号であると判定した場合にはＳＴ４を実行する。それ以外の場合には制動処理を終了する。

ＳＴ１５において、制御装置３９はソナーＥＣＵ２５に指示し、リヤソナー２４の送信部２４Ｔから、急制動パターンに対応する警告信号、すなわち、前走車３２Ｌから発せられる超音波が有する所定の周期と同様の周期を有する超音波を車両後方に向かって送信させる。指示が終了すると、制御装置３９は制動処理を終了する。

次に、このように構成した車両制御システム３１の動作、及び効果について説明する。

本実施形態に係る車両制御システム３１では、後続車３２Ｆの制御装置３９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒによって受信された超音波に１つのパルスが含まれている場合には駆動装置３を制御し、各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させる。また、制御装置３９は、受信した超音波に連続した所定数のパルスが含まれている場合には、パルス間隔を取得し、そのパルス間隔が警告信号の周期より小さい場合には、各車輪に対して制動トルクを付与する。

このように、本実施形態では、受信した超音波に１つのパルスが含まれているときに後続車３２Ｆの加速が停止される。更に、受信した超音波に所定数のパルスが含まれ、かつそのパルス間隔が警告信号の周期より小さいときには、後続車３２Ｆに制動力が付与される。したがって、前走車３２Ｌの急制動に拠るものではない信号、例えば、単発のパルスが受信されたときには後続車３２Ｆに制動力が付与されない。よって、前走車３２Ｌに急制動が加わっていないにも関わらず、後続車３２Ｆに急制動が加わることが防止できる。

フロントウィンドウ等に付着した雨滴や霜によって前走車３２Ｌのブレーキランプ１８及びハザードランプ１９の点灯（すなわち、光学信号）が車外カメラ１７によって正確に取得できないことがある。本実施形態では、前走車３２Ｌから急制動を示す警告信号（超音波）が発せられ、後続車３２Ｆはその警告信号を受信して制動を開始する。よって、本実施形態では、フロントウィンドウ等の状況等に依らず、前走車３２Ｌから急制動を示す信号がより正確に取得され、より適切に後続車３２Ｆに制動力を付与することができる。

＜＜第３実施形態＞＞
図３に示すように、第３実施形態に係る車両制御システム５１は、第２実施形態の車両制御システム３１に対して、以下の点において異なる。前走車５２Ｌは走行中、リヤソナー２４の送信部２４Ｔから第１パルス間隔でパルスを発することによって、警告信号を常時発する。警告信号には、発信周期Ｔ_０で並ぶパルス列が含まれる。後続車５２Ｆの制御装置５９のメモリには、車両５２の製造者や運転者からの入力等によって、発信周期Ｔ_０が保持されている。

フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信する警告信号の周期は、後続車５２Ｆに対する前走車５２Ｌの相対速度に基づいて変化する。より具体的には、音の発生源である前走車５２Ｌが後続車５２Ｆに近づくとき、いわゆるドップラー効果と同様の原理によって、超音波の波長が短くなり、後続車５２Ｆにおいて受信する周期は発信周期Ｔ_０未満となる。

本実施形態では、後続車５２Ｆの制御装置５９はメモリに、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信する超音波に基づいて前走車５２Ｌに急制動が加わったことを判定するための閾値である第２パルス間隔を保持している。第２パルス間隔は、前走車５２Ｌに急制動が加わったときに、後続車５２Ｆにおいて受信する警告信号の急減速周期Ｔ^＊に対応するものであり、急減速周期Ｔ^＊は発信周期Ｔ_０よりも短い。換言すれば、第２パルス間隔は第１パルス間隔よりも短い。本実施形態では、急減速周期Ｔ^＊は急減速に対応した減速度α^＊に基づいて定められる。減速度α^＊は、例えば６．０ｍ／ｓ^２であるとよい。

より具体的には、例えば、前走車５２Ｌに後続車５２Ｆが相対速度０で追従走行し、前走車５２Ｌに急制動が加わった直後における急減速周期Ｔ^＊は、以下の式（１）のように設定されているとよい。

但し、式（１）におけるＶは音速を示し、ここでは、媒質（大気）は移動していないものと仮定している。

後続車５２Ｆの制御装置５９はフロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて第１パルス間隔よりも小さい間隔、すなわち、発信周期Ｔ_０未満の複数の超音波のパルスを受信したときには、減速パターンに対応する信号を受信したと判定する。より詳細には、後続車５２Ｆの制御装置５９は複数のパルスを含むパルス列を受信すると、その周期（以下、受信周期Ｔ）を算出する。算出した受信周期Ｔが発信周期Ｔ_０未満であるときには、減速パターンに対応する信号を受信したと判定する。更に、算出した受信周期Ｔが急減速周期Ｔ^＊未満であるときには、後続車５２Ｆの制御装置５９はフロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて急制動パターンに対応する信号を受信したと判定する。

次に、図５を参照して、後続車５２Ｆの制御装置５９が実行する制動処理について説明する。図５に示すように、後続車５２Ｆの制御装置５９は制動処理において、第２実施形態におけるＳＴ１１〜ＳＴ１５の代わりにＳＴ２１〜ＳＴ２５を実行する。以下では、ＳＴ２１〜ＳＴ２５について詳細に説明し、他の部分については説明を省略する。また、説明にあたって、第２実施形態と共通する構成については同一の符号を付しその説明を省略する。

制動処理の最初のステップ（ＳＴ２１）において、後続車５２Ｆの制御装置５９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が減速パターンに一致する信号であるかを判定する。制御装置５９は、減速パターンに一致する信号である、すなわち、受信した音波信号のパルス間隔が第１パルス間隔より小さいと判定した場合にはＳＴ２２を実行する。それ以外の場合には制動処理を終了する。

ＳＴ２２において、後続車５２Ｆの制御装置５９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が急制動パターンに一致する信号であるかを判定する。制御装置５９は、急制動パターンに一致する信号である、すなわち、受信した音波信号のパルス間隔が第１パルス間隔より小さい第２パルス間隔未満であると判定した場合にはＳＴ２３を実行する。それ以外の場合、すなわち、受信した音波信号のパルス間隔が第１パルス間隔より小さく、かつ第２パルス間隔以上であると判定した場合にはＳＴ２５を実行する。

ＳＴ２３において、制御装置５９はモータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させるようにモータドライバ１１に指示する。本実施形態では、モータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを０となるようにモータドライバ１１に指示する。指示が完了すると、制御装置５９はＳＴ２４を実行する。

ＳＴ２４において、制御装置５９は電動アクチュエータ１５を駆動し、シリンダ１６内のブレーキ油圧を所定の油圧値に設定するようにブレーキＥＣＵ１４に指示する。このとき、加えられる油圧値は、各車輪に対して急制動に対応する制動トルクが加わる油圧値を参照して定められるとよい。また、このときに加えられる油圧値は、ＥＳＳ機能によってハザードランプ１９が点灯するときの減速度に対応する制動トルクが加わる油圧値に基づいて定められてもよい。ブレーキＥＣＵ１４への指示が完了すると、制御装置５９は制動処理を終了する。

ＳＴ２５において、制御装置５９はモータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させるようにモータドライバ１１に指示する。本実施形態では、モータ１０が各駆動輪に付与する駆動トルクを０となるようにモータドライバ１１に指示する。指示が完了すると、制御装置５９は制動処理を終了する。

次に、このように構成した車両制御システム５１の動作、及び効果について説明する。

本実施形態に係る車両制御システム５１では、後続車５２Ｆの制御装置５９は、受信周期Ｔが発信周期Ｔ_０未満であるときには駆動装置３を制御し、各駆動輪に付与する駆動トルクを低下させる。また、制御装置５９は、受信周期Ｔが急減速周期Ｔ^＊未満であるときには、各車輪に制動トルクを付与する。

このように、本実施形態では、受信周期Ｔが発信周期Ｔ_０未満であるときには、制御装置５９はフロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が減速パターンに一致すると判定し、後続車５２Ｆに加わる駆動力を低下させる。すなわち、前走車５２Ｌが減速度α^＊以下の減速度で減速しているときには、後続車５２Ｆの加速が停止される。更に、受信周期Ｔが急減速周期Ｔ^＊未満であるときには、制御装置５９はフロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波が急制動パターンに一致すると判定し、後続車５２Ｆに制動力を付与する。

このように、後続車５２Ｆの制御装置５９は、フロントソナー２３の受信部２３Ｒにおいて受信した超音波の受信周期Ｔ（すなわち、パルス間隔）に基づいて、減速パターンと急制動パターンとを容易に判別することができる。また、制御装置５９は、前走車５２Ｌの常時発する警告信号のパルス間隔に基づいて、前走車５２Ｌが急制動を行ったことを検出することができる。よって、急制動を後続車５２Ｆへ報知する機構が前走車５２Ｌに設けられていない場合であっても、後続車５２Ｆに制動力が適切に付与される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態ではフロントソナー２３の受信部２３Ｒが信号受信装置７として機能し、リヤソナー２４の送信部２４Ｔが車外報知装置８として機能していたが、この態様には限定されない。信号受信装置７及び車外報知装置８は、超音波帯域以外の音波信号を用いて通信可能な装置であってもよい。

１：第１実施形態に係る車両制御システム
２Ｌ：前走車
３：駆動装置
４：制動装置
７：信号受信装置
９：制御装置
１８：ブレーキランプ
１９：ハザードランプ
２４Ｔ：音波発生装置（送信部）
３１：第２実施形態に係る車両制御システム
３２Ｌ：前走車
３９：制御装置
５１：第３実施形態に係る車両制御システム
５２Ｌ：前走車
５９：制御装置

Claims

前走車が発する光又は音の信号に応答して自己の車両の制動を行う車両制御システムであって、
前記前走車の発する前記信号を受信する信号受信装置と、
前記車両の制動を行う制動装置と、
前記信号受信装置により受信した信号に基づいて前記制動装置を制御する制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の所定の減速度以上の減速に対応する信号として予め設定された急制動パターンに一致する場合に、前記車両を減速させるべく前記制動装置を制御する車両制御システム。
前記前走車は、急制動時に点滅するハザードランプを有し、
前記急制動パターンは、前記急制動時の前記ハザードランプの点滅に対応して設定されている請求項１に記載の車両制御システム。
前記制御装置によって制御される、前記車両の駆動装置を更に有し、
前記前走車は、制動時に点灯するブレーキランプを有し、
前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、
前記減速パターンは、前記ブレーキランプの点灯に対応して設定されている請求項１に記載の車両制御システム。
前記前走車は、前記所定の減速度以上の制動時に連続したパルスの音波である音波信号を発生する音波発生装置を有し、
前記急制動パターンは、前記音波信号に対応して設定されている請求項１に記載の車両制御システム。
前記制御装置からの信号に基づいて、前記自己の車両を駆動させる駆動装置を更に有し、
前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、
前記減速パターンは、前記音波信号の最初のパルスに対応して設定されている請求項４に記載の車両制御システム。
前記前走車は、所定の第１パルス間隔を有する連続したパルスの音波である音波信号を発生する音波発生装置を有し、
前記急制動パターンは、前記第１パルス間隔より小さい第２パルス間隔未満のパルス間隔を有する音波に対応して設定されている請求項１に記載の車両制御システム。
前記制御装置からの信号に基づいて、前記自己の車両を駆動させる駆動装置を更に有し、
前記制御装置は、前記受信した信号が前記前走車の前記減速度未満の減速に対応する信号として予め設定された減速パターンに一致する場合には、前記車両の加速を停止すべく前記駆動装置を制御し、
前記減速パターンは、前記第１パルス間隔より小さいパルス間隔を有する音波に対応して設定されている請求項６に記載の車両制御システム。