JP2021109575A - 制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】路面の摩擦係数が局所的に低下する場合であっても適切に減速を行うとともにアンチロックブレーキ制御の介入を抑制した制動制御装置を提供する。【解決手段】自車両前方に目標位置を設定するとともに到達時の目標車速を設定する目標車速設定部１１と、自車両の目標位置到達時の車速が目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部１２と、自車両の現在位置と目標位置との間の路面において摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部２１とを備え、制動力制御部は、低摩擦係数領域の通過後に制動を開始して目標位置において目標車速まで減速した場合の最大減速度を推定し、最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合には、低摩擦係数領域の通過後に制動力の発生を開始する構成とする。【選択図】図２
Description
本発明は、自動車等の車両の制動装置（ブレーキ装置）を制御する制動制御装置に関する。
自動車等の車両のブレーキ装置において、タイヤと路面との摩擦力に対して過大な制動力により車輪の回転が固着（ロック）すると、車両の操舵が効かなくなり、横滑り発生の原因になるなど操縦安定性が損なわれることから、車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御が行われる。
アンチロックブレーキ制御は、各車輪の回転速度をモニタし、車輪のロック又はその前兆を検出した場合には、当該車輪の制動力を周期的に増減させて車輪の回転の回復を図る。
アンチロックブレーキ制御は、各車輪の回転速度をモニタし、車輪のロック又はその前兆を検出した場合には、当該車輪の制動力を周期的に増減させて車輪の回転の回復を図る。
車両の走行中におけるスリップを抑制し、車両の操縦安定性確保を図るための従来技術として、例えば特許文献１には、加速走行あるいは旋回走行している状況で、路面上の金属構造物の上を通過するときに、エンジントルク制御、スロットル制御、ブレーキ制御を行い、自車両の加速度を制御してスリップ現象やスピン現象の発生を抑制することが記載されている。
上述したアンチロックブレーキ制御は、急制動などではない通常走行時であっても、路面の一部に例えば湿潤した金属製構造物（マンホール等）や、氷盤（アイスパッチ）などの低摩擦係数（μ）領域がある場合に、瞬間的に介入する場合がある。
例えば自動運転制御による走行中、停止線などの目標物に対して自動的に制動を行う際に、湿潤した金属構造物の上を通過すると、瞬間的にアンチロックブレーキ制御が介入するため、停止距離が伸びてしまう。
また、車体の減速度が急激に増減したり、アンチロックブレーキ制御による機器類の作動音や振動が発生し、乗員に違和感、不安感を与えてしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、路面の摩擦係数が局所的に低下する場合であっても適切に減速を行うとともにアンチロックブレーキ制御の介入を抑制した制動制御装置を提供することである。
例えば自動運転制御による走行中、停止線などの目標物に対して自動的に制動を行う際に、湿潤した金属構造物の上を通過すると、瞬間的にアンチロックブレーキ制御が介入するため、停止距離が伸びてしまう。
また、車体の減速度が急激に増減したり、アンチロックブレーキ制御による機器類の作動音や振動が発生し、乗員に違和感、不安感を与えてしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、路面の摩擦係数が局所的に低下する場合であっても適切に減速を行うとともにアンチロックブレーキ制御の介入を抑制した制動制御装置を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、自車両の現在位置と前記目標位置との間の路面において摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部とを備え、前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域の通過後に制動を開始して前記目標位置において前記目標車速まで減速した場合の最大減速度を推定し、前記最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合には、前記低摩擦係数領域の通過後に前記制動力の発生を開始することを特徴とする制動制御装置である。
これによれば、自車両が低摩擦係数領域を通過してから制動力の発生を開始することにより、制動状態で低摩擦係数領域を通過して車輪ロックが生じ、アンチロックブレーキ制御が介入することを抑制し、乗員に違和感を与えたり、アンチロックブレーキ制御による機器類の作動音や振動が発生することを防止できる。
また、このときの最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合にのみ上記制御を行うことにより、急減速となって乗員に不安感を与えることを防止できる。
請求項１に係る発明は、自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、自車両の現在位置と前記目標位置との間の路面において摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部とを備え、前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域の通過後に制動を開始して前記目標位置において前記目標車速まで減速した場合の最大減速度を推定し、前記最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合には、前記低摩擦係数領域の通過後に前記制動力の発生を開始することを特徴とする制動制御装置である。
これによれば、自車両が低摩擦係数領域を通過してから制動力の発生を開始することにより、制動状態で低摩擦係数領域を通過して車輪ロックが生じ、アンチロックブレーキ制御が介入することを抑制し、乗員に違和感を与えたり、アンチロックブレーキ制御による機器類の作動音や振動が発生することを防止できる。
また、このときの最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合にのみ上記制御を行うことにより、急減速となって乗員に不安感を与えることを防止できる。
請求項２に係る発明は、後続車を認識する後続車認識部を備え、前記制動力制御部は、前記後続車が認識された場合には、前記後続車が認識されない場合に対して、前記減速度上限値を低下させることを特徴とする請求項１に記載の制動制御装置である。
これによれば、後続車が認識された場合には減速度を制限することにより、後続車の乗員が違和感、不安感を覚えたり、後続車による追突被害を受けるリスクを抑制できる。
これによれば、後続車が認識された場合には減速度を制限することにより、後続車の乗員が違和感、不安感を覚えたり、後続車による追突被害を受けるリスクを抑制できる。
請求項３に係る発明は、前記制動力制御部は、前記最大減速度が前記減速度上限値を超過する場合には、前記低摩擦係数領域の手前側から制動力の発生を開始させるとともに、前記低摩擦係数領域が認識されない場合に対して、前記制動力の発生を開始する位置を前記目標位置から離間する方向に変位させるとともに減速中における最大減速度を減少させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制動制御装置である。
これによれば、低摩擦係数領域を通過してから制動を開始すると急減速になる場合には、低摩擦係数領域の手前側から緩減速を行うことにより、低摩擦係数領域でのアンチロックブレーキ制御の介入を防止しつつ、適切に減速を行うことができる。
これによれば、低摩擦係数領域を通過してから制動を開始すると急減速になる場合には、低摩擦係数領域の手前側から緩減速を行うことにより、低摩擦係数領域でのアンチロックブレーキ制御の介入を防止しつつ、適切に減速を行うことができる。
請求項４に係る発明は、自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、前記制動力の制御中に自車両が通過しかつ摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部とを備え、前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域が認識された場合には、前記低摩擦係数領域が認識されない場合に対して、前記制動力の発生を開始する位置を前記低摩擦係数領域よりも手前側において前記目標位置から離間する方向に変位させるとともに減速中における最大減速度を減少させることを特徴とする制動制御装である。
これによれば、制動中に通過する低摩擦係数領域の認識に応じて、低摩擦係数領域の手前側から緩減速を行うことにより、低摩擦係数領域でのアンチロックブレーキ制御の介入を防止しつつ、適切に減速を行うことができる。
これによれば、制動中に通過する低摩擦係数領域の認識に応じて、低摩擦係数領域の手前側から緩減速を行うことにより、低摩擦係数領域でのアンチロックブレーキ制御の介入を防止しつつ、適切に減速を行うことができる。
請求項５に係る発明は、前記低摩擦係数領域認識部は、前記低摩擦係数領域における推定摩擦係数を求める機能を有し、前記制動力制御部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数下限値以下である場合には、前記制動力の発生を開始した後に前記低摩擦係数領域を通過する前に減速度を減少させるとともに前記低摩擦係数領域を通過した後に減速度を増加させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の制動制御装置である。
これによれば、低摩擦係数領域における摩擦係数が特に低いことにより、低摩擦係数領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の減速度を一定に保って減速すると制動距離が過度に長くなるような場合に、低摩擦係数領域を通過する際に減速度を減少させ、通過後に減速度を増加することにより、アンチロックブレーキ制御の介入防止と制動距離の確保とを両立させることができる。
これによれば、低摩擦係数領域における摩擦係数が特に低いことにより、低摩擦係数領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の減速度を一定に保って減速すると制動距離が過度に長くなるような場合に、低摩擦係数領域を通過する際に減速度を減少させ、通過後に減速度を増加することにより、アンチロックブレーキ制御の介入防止と制動距離の確保とを両立させることができる。
請求項６に係る発明は、後続車を認識する後続車認識部を備え、前記制動力制御部は、前記後続車が認識された場合には、前記後続車が認識されない場合に対して、前記摩擦係数下限値を増加させることを特徴とする請求項５に記載の制動制御装置である。
これによれば、後続車が存在する状態で緩慢な制動が行われ、後続車の乗員に違和感を与えることを防止できる。
これによれば、後続車が存在する状態で緩慢な制動が行われ、後続車の乗員に違和感を与えることを防止できる。
請求項７に係る発明は、自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、前記制動力の制御中に自車両が通過しかつ摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部とを備え、前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域が認識された場合には、前記低摩擦係数領域を通過する前に減速度を減少させるとともに前記低摩擦係数領域を通過した後に減速度を増加させることを特徴とする制動制御装置である。
これによれば、制動中に低摩擦係数領域を通過する際に減速度を減少させ、通過後に減速度を増加することにより、アンチロックブレーキ制御の介入防止と制動距離の確保とを両立させることができる。
これによれば、制動中に低摩擦係数領域を通過する際に減速度を減少させ、通過後に減速度を増加することにより、アンチロックブレーキ制御の介入防止と制動距離の確保とを両立させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、路面の摩擦係数が局所的に低下する場合であっても適切に減速を行うとともにアンチロックブレーキ制御の介入を抑制した制動制御装置を提供することができる。
以下、本発明を適用した制動制御装置の実施形態について説明する。
実施形態の制動制御装置は、例えばエンジン−電気ハイブリッドのパワートレーンを有する乗用車等の自動車の自動運転制御装置の一部として設けられるものである。
図１は、実施形態の制動制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
実施形態の制動制御装置は、例えばエンジン−電気ハイブリッドのパワートレーンを有する乗用車等の自動車の自動運転制御装置の一部として設けられるものである。
図１は、実施形態の制動制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
制動制御装置を含む自動運転制御装置１は、自動運転制御ユニット１０、環境認識ユニット２０、エンジン制御ユニット３０、モータジェネレータ制御ユニット４０、トランスミッション制御ユニット５０、ステアリング制御ユニット６０、ハイドロリックコントロールユニット７０等を有して構成されている。
各ユニットは、例えばＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有して構成され、例えばＣＡＮ通信システムなどの車載ＬＡＮを介して、あるいは直接に接続され、相互に通信が可能となっている。
各ユニットは、例えばＣＰＵ等の情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有して構成され、例えばＣＡＮ通信システムなどの車載ＬＡＮを介して、あるいは直接に接続され、相互に通信が可能となっている。
自動運転制御ユニット１０は、環境認識ユニット２０による自車両周辺の環境認識結果に基づいて各ユニットに指令を与え、車両を自動的に走行させるものである。
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１、制動制御部１２等を有する。
目標走行状態生成部１１は、環境認識ユニット２０の認識結果に基づいて、自車両の目標走行軌跡、及び、目標走行軌跡上の各点における目標車速などの車両状態などに関する情報を含む自動運転シナリオ（目標走行状態の推移予定）を生成するものである。
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１が生成した自動運転シナリオに忠実に車両が走行するよう、各ユニットに指令を与えて車両の運転動作を行わせる。
目標走行状態生成部１１は、本発明にいう目標車速設定部として機能する。
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１、制動制御部１２等を有する。
目標走行状態生成部１１は、環境認識ユニット２０の認識結果に基づいて、自車両の目標走行軌跡、及び、目標走行軌跡上の各点における目標車速などの車両状態などに関する情報を含む自動運転シナリオ（目標走行状態の推移予定）を生成するものである。
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１が生成した自動運転シナリオに忠実に車両が走行するよう、各ユニットに指令を与えて車両の運転動作を行わせる。
目標走行状態生成部１１は、本発明にいう目標車速設定部として機能する。
制動制御部１２は、車両の制動力の発生有無、及び、発生させる場合の制動力の大きさ等を逐次制御するものである。
実施形態において、車両は、液圧式ディスクブレーキを有するサービスブレーキ、及び、モータジェネレータの回生発電機能を用いた回生ブレーキを協調制御させることにより、自車両の実際の減速度を、制動制御部１２が設定する目標減速度と一致させるようモータジェネレータ制御ユニット４０、ハイドロリックコントロールユニット７０を制御する。
実施形態において、車両は、液圧式ディスクブレーキを有するサービスブレーキ、及び、モータジェネレータの回生発電機能を用いた回生ブレーキを協調制御させることにより、自車両の実際の減速度を、制動制御部１２が設定する目標減速度と一致させるようモータジェネレータ制御ユニット４０、ハイドロリックコントロールユニット７０を制御する。
環境認識ユニット２０は、自車両に搭載されたセンサや路車間通信、車車間通信などを用いて自車両周囲の環境を認識するものである。
環境認識ユニット２０は、低μ（摩擦係数）領域認識部２１を有する。
低μ領域認識部２１は、認識した自車両周辺の環境に関する情報に基づいて、自車両の目標走行軌跡上に、他の路面に対して局所的に摩擦係数（μ）が低下している低μ領域が存在するか否かを認識し、存在すると認識した場合には自車両に対する相対位置及び推定摩擦係数を求めるものである。
例えば、通常の自動運転制御における制動制御（通常制動制御）における制動力によりアンチロックブレーキ制御が介入する程度にμが低い領域を、低μ領域として認識することができる。
環境認識ユニット２０は、低μ（摩擦係数）領域認識部２１を有する。
低μ領域認識部２１は、認識した自車両周辺の環境に関する情報に基づいて、自車両の目標走行軌跡上に、他の路面に対して局所的に摩擦係数（μ）が低下している低μ領域が存在するか否かを認識し、存在すると認識した場合には自車両に対する相対位置及び推定摩擦係数を求めるものである。
例えば、通常の自動運転制御における制動制御（通常制動制御）における制動力によりアンチロックブレーキ制御が介入する程度にμが低い領域を、低μ領域として認識することができる。
低μ領域の存在は、例えば、ステレオカメラ装置２２などの撮像装置による撮像画像を画像処理して判断することができる。
また、道路管理者等が保有する地上局との通信（路車間通信）で得られる情報に基づいて低μ領域を認識してもよい。
また、自車両の前に低μ領域を通過した他車両との通信（車車間通信）で得られる情報に基づいて低μ領域を認識してもよい。
また、道路管理者等が保有する地上局との通信（路車間通信）で得られる情報に基づいて低μ領域を認識してもよい。
また、自車両の前に低μ領域を通過した他車両との通信（車車間通信）で得られる情報に基づいて低μ領域を認識してもよい。
摩擦係数（μ）の推定手法として、例えば、画像処理などにより低μ領域の属性（湿潤した金属製構造物、アイスパッチ、雪溜りなど）が判別した場合には、各属性について予め設定された値を推定μとすることができる。
また、車車間通信により、低μ領域を通過した他車両から、タイヤのスリップ状態（ＡＢＳやトラクションコントロール、挙動制御装置の作動状態など）を取得可能な場合には、この情報に基づいて推定μを求めてもよい。
また、車車間通信により、低μ領域を通過した他車両から、タイヤのスリップ状態（ＡＢＳやトラクションコントロール、挙動制御装置の作動状態など）を取得可能な場合には、この情報に基づいて推定μを求めてもよい。
環境認識ユニット２０には、ステレオカメラ装置２２、路車間通信装置２３、車車間通信装置２４、後方レーダ２５などが接続されている。
ステレオカメラ装置２２は、撮像範囲を車両前方に向けかつ車幅方向に離間して配置された一対のカメラ、及び、各カメラの撮像画像に公知のステレオ画像処理を施す画像処理部を有する。
ステレオカメラ装置２２は、画像処理により低摩擦係数領域を認識し、その自車両に対する相対位置を算出可能となっている。
ステレオカメラ装置２２は、撮像範囲を車両前方に向けかつ車幅方向に離間して配置された一対のカメラ、及び、各カメラの撮像画像に公知のステレオ画像処理を施す画像処理部を有する。
ステレオカメラ装置２２は、画像処理により低摩擦係数領域を認識し、その自車両に対する相対位置を算出可能となっている。
路車間通信装置２３は、道路管理者等が設置した地上局と通信し、低摩擦係数領域の位置及びその推定摩擦係数などに関する情報を取得するものである。
車車間通信装置２４は、他車両に設けられた路車間通信装置と通信し、当該他車両が通過した低摩擦係数領域の位置、推定摩擦係数などに関する情報を取得するものである。
後方レーダ２５は、自車両の後方に向けて配置されたミリ波レーダである。
後方レーダ２５は、自車両の後方側で自車両を追走する後続車を認識する機能を有する後続車認識部である。
また、環境認識ユニット２０には、これ以外にも例えば自車両前方に向けて配置されたミリ波レーダ装置、レーザスキャナ装置（ＬＩＤＡＲ）など、その他のセンサが接続される場合がある。
車車間通信装置２４は、他車両に設けられた路車間通信装置と通信し、当該他車両が通過した低摩擦係数領域の位置、推定摩擦係数などに関する情報を取得するものである。
後方レーダ２５は、自車両の後方に向けて配置されたミリ波レーダである。
後方レーダ２５は、自車両の後方側で自車両を追走する後続車を認識する機能を有する後続車認識部である。
また、環境認識ユニット２０には、これ以外にも例えば自車両前方に向けて配置されたミリ波レーダ装置、レーザスキャナ装置（ＬＩＤＡＲ）など、その他のセンサが接続される場合がある。
エンジン制御ユニット３０は、車両の第１の走行用動力源であるエンジン及びその補機類を統括的に制御するものである。
エンジン制御ユニット３０は、車両の自動運転制御時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される要求トルクに、実際のエンジンの出力トルクが一致するよう、エンジンの出力を調整する機能を有する。
エンジンとして、例えば、４ストローク直噴ガソリンエンジンその他の内燃機関を用いることができる。
エンジン制御ユニット３０は、車両の自動運転制御時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される要求トルクに、実際のエンジンの出力トルクが一致するよう、エンジンの出力を調整する機能を有する。
エンジンとして、例えば、４ストローク直噴ガソリンエンジンその他の内燃機関を用いることができる。
モータジェネレータ制御ユニット４０は、車両の第２の走行用動力源であるモータジェネレータ及びその補機類を統括的に制御するものである。
モータジェネレータとして、例えば、永久磁石式同期電動機などの回転電機を用いることができる。
モータジェネレータ制御ユニット４０は、車両の自動運転時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される要求トルクに、実際のモータジェネレータの出力トルクが一致するよう、モータジェネレータの出力を調整する機能を有する。
また、モータジェネレータは、回生発電によるトルク吸収を利用して、液圧式ブレーキと協調制御される回生ブレーキとして利用することも可能である。
このとき、モータジェネレータ制御ユニット４０は、自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２から指令される要求制動力に応じて、モータジェネレータの回生発電量を制御する機能を有する。
モータジェネレータとして、例えば、永久磁石式同期電動機などの回転電機を用いることができる。
モータジェネレータ制御ユニット４０は、車両の自動運転時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される要求トルクに、実際のモータジェネレータの出力トルクが一致するよう、モータジェネレータの出力を調整する機能を有する。
また、モータジェネレータは、回生発電によるトルク吸収を利用して、液圧式ブレーキと協調制御される回生ブレーキとして利用することも可能である。
このとき、モータジェネレータ制御ユニット４０は、自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２から指令される要求制動力に応じて、モータジェネレータの回生発電量を制御する機能を有する。
トランスミッション制御ユニット５０は、エンジン及びモータジェネレータの出力を変速して各駆動輪に伝達するトランスミッション（変速機）及びその補機類を統括的に制御するものである。
トランスミッション制御ユニット６０は、自動運転制御ユニット１０からの指令や、その他の車両の走行状態に応じて、変速機構部の変速比、エンジンからの入力部に設けられるトルクコンバータのロックアップクラッチの締結力、駆動力を前輪及び後輪に配分するＡＷＤトランスファのトランスファクラッチの締結力などを制御する。
トランスミッション制御ユニット６０は、自動運転制御ユニット１０からの指令や、その他の車両の走行状態に応じて、変速機構部の変速比、エンジンからの入力部に設けられるトルクコンバータのロックアップクラッチの締結力、駆動力を前輪及び後輪に配分するＡＷＤトランスファのトランスファクラッチの締結力などを制御する。
ステアリング制御ユニット６０は、車両の前輪を操向するステアリングギアボックスをモータ等の電動アクチュエータによって駆動する電動ステアリング装置及びその補機類を統括的に制御するものである。
電動ステアリング装置は、車両の自動運転時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される目標舵角に、実際の舵角が一致するよう制御される。
電動ステアリング装置は、車両の自動運転時においては、自動運転制御ユニット１０から指令される目標舵角に、実際の舵角が一致するよう制御される。
ハイドロリックコントロールユニット７０は、例えばディスクブレーキなどの液圧式サービスブレーキのホイルシリンダ液圧を車輪毎に制御する機能を有する液圧発生装置である。
ハイドロリックコントロールユニット７０は、例えば、ブレーキフルードを加圧する電動ポンプ、各ホイルシリンダの液圧を調節する増圧弁、減圧弁などを有して構成されている。
ハイドロリックコントロールユニット７０は、自動運転制御ユニット１０から指令される目標制動力に応じて、各車輪のホイルシリンダ液圧を制御し、制動力を発生、変化させる機能を有する。
また、ハイドロリックコントロールユニット７０は、制動時における車輪のロック（回転固着）又はその前兆が検出された場合に、当該車輪のホイルシリンダ液圧を周期的に増減させて制動力を変動させ、車輪の回転を回復させるアンチロックブレーキ制御を行う。
ハイドロリックコントロールユニット７０は、例えば、ブレーキフルードを加圧する電動ポンプ、各ホイルシリンダの液圧を調節する増圧弁、減圧弁などを有して構成されている。
ハイドロリックコントロールユニット７０は、自動運転制御ユニット１０から指令される目標制動力に応じて、各車輪のホイルシリンダ液圧を制御し、制動力を発生、変化させる機能を有する。
また、ハイドロリックコントロールユニット７０は、制動時における車輪のロック（回転固着）又はその前兆が検出された場合に、当該車輪のホイルシリンダ液圧を周期的に増減させて制動力を変動させ、車輪の回転を回復させるアンチロックブレーキ制御を行う。
本実施形態の制動制御装置は、自動運転中における車両の制動中に、路面のμが他の部分に対して局所的に小さくなる低μ領域を通過する際に、アンチロックブレーキ制御の介入を抑制するため、以下説明する制御を行っている。
図２は、実施形態の制動制御装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
図２は、実施形態の制動制御装置の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：自動運転による制動予定判断＞
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１が生成した自動運転シナリオにおいて、制動が予定されているか否かを判別する。
例えば、赤信号、一時停止標識などに応じた停車や、コーナ（曲線路）進入時の減速などがある場合に、制動が予定される。
制動の予定に応じて、制動終了時目標位置、制動終了時目標車速が設定される。
例えば、赤信号による停車の場合には、制動終了時目標位置は、車体前端部が停止線の直前となる位置であり、制動終了時目標車速はゼロ（停車）である。
自動運転による制動が予定される場合にはステップＳ０２に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。
自動運転制御ユニット１０は、目標走行状態生成部１１が生成した自動運転シナリオにおいて、制動が予定されているか否かを判別する。
例えば、赤信号、一時停止標識などに応じた停車や、コーナ（曲線路）進入時の減速などがある場合に、制動が予定される。
制動の予定に応じて、制動終了時目標位置、制動終了時目標車速が設定される。
例えば、赤信号による停車の場合には、制動終了時目標位置は、車体前端部が停止線の直前となる位置であり、制動終了時目標車速はゼロ（停車）である。
自動運転による制動が予定される場合にはステップＳ０２に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。
＜ステップＳ０２：低μ領域認識判断＞
自動運転制御ユニット１０は、環境認識ユニット２０の低μ領域認識部２１が、通常制動制御を実行した場合に制動中に通過する低μ領域を認識したか否かを判別する。
低μ領域認識部２１が低μ領域を認識した場合にはステップＳ０３に進み、その他の場合にはステップＳ０９に進む。
自動運転制御ユニット１０は、環境認識ユニット２０の低μ領域認識部２１が、通常制動制御を実行した場合に制動中に通過する低μ領域を認識したか否かを判別する。
低μ領域認識部２１が低μ領域を認識した場合にはステップＳ０３に進み、その他の場合にはステップＳ０９に進む。
＜ステップＳ０３：低μ領域通過後に制動開始した場合の最大減速度算出＞
自動運転制御ユニット１０は、低μ領域を通過後に制動を開始して、制動終了時目標位置において制動終了時目標車速とする場合に想定される最大減速度を算出する。
その後、ステップＳ０４に進む。
自動運転制御ユニット１０は、低μ領域を通過後に制動を開始して、制動終了時目標位置において制動終了時目標車速とする場合に想定される最大減速度を算出する。
その後、ステップＳ０４に進む。
＜ステップＳ０４：後続車有無に応じた減速度上限値設定＞
自動運転制御ユニット１０は、低μ領域を通過後に制動を開始する制動開始遅延制御を実行した場合に許容される減速度上限値を設定する。
減速度上限値は、例えば、車両が急制動状態となって挙動が不安定となったり、乗員に違和感、不安感などを与えないことを考慮して予め設定されている。
また、減速度上限値は、後方レーダ２５が自車両に対して所定値以下の車間距離において追走する後続車を認識した場合には、後続車による追突被害のリスクを抑制するため、減速度上限値は、後続車を認識しない場合に対して低く設定される。
その後、ステップＳ０５に進む。
自動運転制御ユニット１０は、低μ領域を通過後に制動を開始する制動開始遅延制御を実行した場合に許容される減速度上限値を設定する。
減速度上限値は、例えば、車両が急制動状態となって挙動が不安定となったり、乗員に違和感、不安感などを与えないことを考慮して予め設定されている。
また、減速度上限値は、後方レーダ２５が自車両に対して所定値以下の車間距離において追走する後続車を認識した場合には、後続車による追突被害のリスクを抑制するため、減速度上限値は、後続車を認識しない場合に対して低く設定される。
その後、ステップＳ０５に進む。
＜ステップＳ０５：最大減速度を減速度上限値と比較＞
自動運転制御ユニット１０は、ステップＳ０３で求めた最大減速度を、ステップＳ０４で設定した減速度上限値と比較する。
最大減速度が減速度上限値以下である場合はステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０６に進む。
自動運転制御ユニット１０は、ステップＳ０３で求めた最大減速度を、ステップＳ０４で設定した減速度上限値と比較する。
最大減速度が減速度上限値以下である場合はステップＳ１０に進み、その他の場合はステップＳ０６に進む。
＜ステップＳ０６：低μ領域のμ推定＞
環境認識ユニット２０の低μ領域認識部は、上述した手法により、低μ領域のμを推定し、推定μを求める。
その後、ステップＳ０７に進む。
環境認識ユニット２０の低μ領域認識部は、上述した手法により、低μ領域のμを推定し、推定μを求める。
その後、ステップＳ０７に進む。
＜ステップＳ０７：後続車有無に応じたμ下限値の設定＞
自動運転制御ユニット１０は、減速度低下制御を実行するために許容される低μ領域の推定μの下限値（μ下限値）を設定する。
μ下限値は、例えば低μ領域のμが低く、仮に低μ領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の低い減速度を維持して減速した場合には、制動距離が長くなりすぎて実用的ではなくなることを考慮して設定される。
特に、後続車が存在する場合には、このような緩慢な減速は後続車の乗員に違和感、不安感を与えることから、μ下限値は後続車が存在しない場合に対して高く設定される。
その後、ステップＳ０８に進む。
自動運転制御ユニット１０は、減速度低下制御を実行するために許容される低μ領域の推定μの下限値（μ下限値）を設定する。
μ下限値は、例えば低μ領域のμが低く、仮に低μ領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の低い減速度を維持して減速した場合には、制動距離が長くなりすぎて実用的ではなくなることを考慮して設定される。
特に、後続車が存在する場合には、このような緩慢な減速は後続車の乗員に違和感、不安感を与えることから、μ下限値は後続車が存在しない場合に対して高く設定される。
その後、ステップＳ０８に進む。
＜ステップＳ０８：推定μをμ下限値と比較＞
自動運転制御ユニット１０は、ステップＳ０６で求めた推定μを、ステップＳ０７で設定したμ下限値と比較する。
推定μがμ下限値以上である場合はステップＳ１１に進み、その他の場合はステップＳ１２に進む。
自動運転制御ユニット１０は、ステップＳ０６で求めた推定μを、ステップＳ０７で設定したμ下限値と比較する。
推定μがμ下限値以上である場合はステップＳ１１に進み、その他の場合はステップＳ１２に進む。
＜ステップＳ０９：通常制動制御実行＞
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御を実行する。
なお、本制御、及び、以下説明する各制御については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御を実行する。
なお、本制御、及び、以下説明する各制御については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。
＜ステップＳ１０：制動開始遅延制御実行＞
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を遅延させ、低μ領域の通過後に制動を開始する制動開始遅延制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を遅延させ、低μ領域の通過後に制動を開始する制動開始遅延制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
＜ステップＳ１１：減速度低下制御実行＞
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を早期化し、低μ領域においてアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の通常制動制御に対して低い減速度で制動を行う減速度低下制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を早期化し、低μ領域においてアンチロックブレーキ制御が介入しない程度の通常制動制御に対して低い減速度で制動を行う減速度低下制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
＜ステップＳ１２：減速度変化制御実行＞
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を早期化するとともに、低μ領域においてアンチロックブレーキ制御が介入し得る程度の減速度で制動を行うとともに、低μ領域の通過前に一時的に減速度をアンチロックブレーキ制御が介入しない程度に抑制し、低μ領域の通過後に再び減速度を大きくする減速度変化制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
自動運転制御ユニット１０の制動制御部１２は、通常制動制御に対して制動開始を早期化するとともに、低μ領域においてアンチロックブレーキ制御が介入し得る程度の減速度で制動を行うとともに、低μ領域の通過前に一時的に減速度をアンチロックブレーキ制御が介入しない程度に抑制し、低μ領域の通過後に再び減速度を大きくする減速度変化制御を実行する。
その後、一連の処理を終了する。
以下、上述した制動開始遅延制御、減速度低下制御、減速度変化制御について、より詳細に説明する。
図３は、実施形態の制動制御装置の各制動制御における低μ領域と制動開始位置、制動終了位置との位置関係を模式的に示す図である。
図４、図５、図６は、実施形態の制動制御装置における制動開始遅延制御、減速度低下制御、減速度変化制御の実行時における車両の走行距離に応じた減速度の推移を模式的に示す図である。
図４、図５、図６において、横軸は走行距離を示し、縦軸は減速度（車体に作用する減速方向の加速度）を示している。
図４、図５、図６において、通常制動制御における状態を破線で図示する。
図３は、実施形態の制動制御装置の各制動制御における低μ領域と制動開始位置、制動終了位置との位置関係を模式的に示す図である。
図４、図５、図６は、実施形態の制動制御装置における制動開始遅延制御、減速度低下制御、減速度変化制御の実行時における車両の走行距離に応じた減速度の推移を模式的に示す図である。
図４、図５、図６において、横軸は走行距離を示し、縦軸は減速度（車体に作用する減速方向の加速度）を示している。
図４、図５、図６において、通常制動制御における状態を破線で図示する。
通常制動制御は、低μ領域が認識されない場合に通常用いられる制御であって、制動期間の大部分で一定の目標減速度を維持するよう制動力を制御するとともに、制動開始時、制動終了時には、減速度が所定の時間をかけてほぼリニアに増減するように制動力を制御している。
制動開始位置は、上述した目標減速度に基づいて、制動終了時目標位置、制動終了時目標車速から演算して求めることができる。
ここで、制動中に低μ領域を通過した場合には、アンチロックブレーキ制御が介入し、車両の減速度が急激に変動したり、アンチロックブレーキ制御の実行に伴う機器の駆動音や振動が生じて、乗員に違和感、不安感を与えることが懸念される。
制動開始位置は、上述した目標減速度に基づいて、制動終了時目標位置、制動終了時目標車速から演算して求めることができる。
ここで、制動中に低μ領域を通過した場合には、アンチロックブレーキ制御が介入し、車両の減速度が急激に変動したり、アンチロックブレーキ制御の実行に伴う機器の駆動音や振動が生じて、乗員に違和感、不安感を与えることが懸念される。
これに対し、図３、図４に示す制動開始遅延制御では、制動が開始される位置、時間を通常制動制御に対して遅延させ、低μ領域を通過してから制動（減速）を開始することにより、アンチロックブレーキ制御を介入させることなくほぼ一定の減速度で、制動終了時目標位置において制動終了時目標車速とする（例えば、停止位置において停車させる）ことができる。
なお、制動開始遅延制御の実行時には、減速度は通常制動制御に対して大きくなるものの、減速度上限値を設定してそれ以上の減速度は発生させないよう制御することで、急制動となって乗員に不安感を与えたり、車両の挙動が不安定となることを防止できる。
特に、後続車を認識した場合には、減速度上限値を抑制することにより、追突被害を受けるリスクを抑制することができる。
なお、制動開始遅延制御においては、乗員が急減速感を受けることを抑制するため、制動開始の遅延に伴う最大減速度の増加に応じて、減速度の増加勾配（図４等における傾き）も緩くなる側に補正することが好ましい。
なお、制動開始遅延制御の実行時には、減速度は通常制動制御に対して大きくなるものの、減速度上限値を設定してそれ以上の減速度は発生させないよう制御することで、急制動となって乗員に不安感を与えたり、車両の挙動が不安定となることを防止できる。
特に、後続車を認識した場合には、減速度上限値を抑制することにより、追突被害を受けるリスクを抑制することができる。
なお、制動開始遅延制御においては、乗員が急減速感を受けることを抑制するため、制動開始の遅延に伴う最大減速度の増加に応じて、減速度の増加勾配（図４等における傾き）も緩くなる側に補正することが好ましい。
また、図３、図５に示す減速度低下制御では、制動が開始される位置、時間を通常制動制御に対して早期化させるとともに、制動中における減速度を低ミュー領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度に抑制することによって、アンチロックブレーキ制御を介入させることなくほぼ一定の減速度で、制動終了時目標位置において制動終了時目標車速とすることができる。
また、μ下限値を設けたことにより、低μ領域が例えばミラーバーンなどの極端にμが低い路面である場合にこのような制御が行われ、制動距離が過度に長くなることが防止される。
なお、図５における減速度下限値は、低μ領域における路面のμが、上述したμ下限値であると仮定した場合にアンチロックブレーキが介入しない閾値となる減速度を意味している。
特に、後続車を認識した場合には、μ下限値を増加させることにより、後続車の乗員に違和感、不安感を与えることを防止できる。
また、μ下限値を設けたことにより、低μ領域が例えばミラーバーンなどの極端にμが低い路面である場合にこのような制御が行われ、制動距離が過度に長くなることが防止される。
なお、図５における減速度下限値は、低μ領域における路面のμが、上述したμ下限値であると仮定した場合にアンチロックブレーキが介入しない閾値となる減速度を意味している。
特に、後続車を認識した場合には、μ下限値を増加させることにより、後続車の乗員に違和感、不安感を与えることを防止できる。
また、図３、図６に示す減速度変化制御では、制動が開始される位置、時間を通常制動制御に対して早期化させるとともに、低μ領域に進入する前に減速度（制動力）を低μ領域でアンチロックブレーキ制御が介入しない程度まで低下させ、低μ領域を通過した後に減速度（制動力）を増加させることにより、低μ領域のμが低い場合であっても制動距離を過度に伸ばさず、かつ、アンチロックブレーキ制御を介入させずに制動終了時目標位置において制動終了時目標車速とすることができる。
なお、減速度変化制御において、低μ領域通過により減速度を低下させ、再び増加させる際に、増加後の減速度を、低μ領域を通過する前の減速度に対して大きくする構成としてもよい。例えば、図６に示すように、低μ領域を通過した後の減速度を、通常制動制御の最大減速度と同等に設定することができる。
この場合、一時的に減速度を低下させたことによる制動距離の延長を抑制することができる。
なお、減速度変化制御において、低μ領域通過により減速度を低下させ、再び増加させる際に、増加後の減速度を、低μ領域を通過する前の減速度に対して大きくする構成としてもよい。例えば、図６に示すように、低μ領域を通過した後の減速度を、通常制動制御の最大減速度と同等に設定することができる。
この場合、一時的に減速度を低下させたことによる制動距離の延長を抑制することができる。
なお、モータジェネレータによる回生ブレーキと、液圧式のブレーキとを協調制御する車両においては、通常アンチロックブレーキ制御は、各車輪の制動力を個別に応答性よく制御することが容易な液圧式ブレーキを用いる場合が多い。
この点、本実施形態によれば、アンチロックブレーキ制御の介入を抑制できることにより、回生ブレーキで制動を行う領域を拡大することができ、発電量（エネルギ回生量）を増大して車両のエネルギ効率を改善することができる。
この点、本実施形態によれば、アンチロックブレーキ制御の介入を抑制できることにより、回生ブレーキで制動を行う領域を拡大することができ、発電量（エネルギ回生量）を増大して車両のエネルギ効率を改善することができる。
（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）制動制御装置、自動運転制御装置、車両の構成は、上述した実施形態の構成に限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施形態において車両はエンジン−電気ハイブリッド車両であるが、本発明はこれに限らず、エンジンのみ、あるいは、電動モータのみを走行用動力源とする車両にも適用することができる。
（２）実施形態における低摩擦係数領域の認識やその摩擦係数の推定の手法は一例であって、適宜変更することが可能である。
（３）実施形態においては、制動制御装置は一例として自動運転制御装置の一部として構成され、自動運転制御による制動を行うものであったが、本発明はこのような自動運転に限らず、例えば先行車へ追従する車速制御を行うアダプティブクルーズコントロールなどの運転支援装置にも適用することができる。
（４）実施形態においては、制動開始遅延制御、減速度低下制御、減速度変化制御を同一の制動制御装置が全て行うよう構成しているが、このうちの一部の制御のみを行う構成としてもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）制動制御装置、自動運転制御装置、車両の構成は、上述した実施形態の構成に限らず、適宜変更することができる。
例えば、実施形態において車両はエンジン−電気ハイブリッド車両であるが、本発明はこれに限らず、エンジンのみ、あるいは、電動モータのみを走行用動力源とする車両にも適用することができる。
（２）実施形態における低摩擦係数領域の認識やその摩擦係数の推定の手法は一例であって、適宜変更することが可能である。
（３）実施形態においては、制動制御装置は一例として自動運転制御装置の一部として構成され、自動運転制御による制動を行うものであったが、本発明はこのような自動運転に限らず、例えば先行車へ追従する車速制御を行うアダプティブクルーズコントロールなどの運転支援装置にも適用することができる。
（４）実施形態においては、制動開始遅延制御、減速度低下制御、減速度変化制御を同一の制動制御装置が全て行うよう構成しているが、このうちの一部の制御のみを行う構成としてもよい。
１ 自動運転制御装置（制動制御装置）
１０ 自動運転制御ユニット １１ 目標走行状態生成部
１２ 制動制御部 ２０ 環境認識ユニット
２１ 低μ領域認識部 ２２ ステレオカメラ装置
２３ 路車間通信装置 ２４ 車車間通信装置
２５ 後方レーダ ３０ エンジン制御ユニット
４０ モータジェネレータ制御ユニット
５０ トランスミッション制御ユニット
６０ ステアリング制御ユニット
７０ ハイドロリックコントロールユニット
１０ 自動運転制御ユニット １１ 目標走行状態生成部
１２ 制動制御部 ２０ 環境認識ユニット
２１ 低μ領域認識部 ２２ ステレオカメラ装置
２３ 路車間通信装置 ２４ 車車間通信装置
２５ 後方レーダ ３０ エンジン制御ユニット
４０ モータジェネレータ制御ユニット
５０ トランスミッション制御ユニット
６０ ステアリング制御ユニット
７０ ハイドロリックコントロールユニット
Claims (7)
- 自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、
自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、
自車両の現在位置と前記目標位置との間の路面において摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部と
を備え、
前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域の通過後に制動を開始して前記目標位置において前記目標車速まで減速した場合の最大減速度を推定し、前記最大減速度が所定の減速度上限値以下である場合には、前記低摩擦係数領域の通過後に前記制動力の発生を開始すること
を特徴とする制動制御装置。 - 後続車を認識する後続車認識部を備え、
前記制動力制御部は、前記後続車が認識された場合には、前記後続車が認識されない場合に対して、前記減速度上限値を低下させること
を特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。 - 前記制動力制御部は、前記最大減速度が前記減速度上限値を超過する場合には、前記低摩擦係数領域の手前側から制動力の発生を開始させるとともに、前記低摩擦係数領域が認識されない場合に対して、前記制動力の発生を開始する位置を前記目標位置から離間する方向に変位させるとともに減速中における最大減速度を減少させること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制動制御装置。 - 自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、
自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、
前記制動力の制御中に自車両が通過しかつ摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部と
を備え、
前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域が認識された場合には、前記低摩擦係数領域が認識されない場合に対して、前記制動力の発生を開始する位置を前記低摩擦係数領域よりも手前側において前記目標位置から離間する方向に変位させるとともに減速中における最大減速度を減少させること
を特徴とする制動制御装置。 - 前記低摩擦係数領域認識部は、前記低摩擦係数領域における推定摩擦係数を求める機能を有し、
前記制動力制御部は、前記推定摩擦係数が所定の摩擦係数下限値以下である場合には、前記制動力の発生を開始した後に前記低摩擦係数領域を通過する前に減速度を減少させるとともに前記低摩擦係数領域を通過した後に減速度を増加させること
を特徴とする請求項３又は請求項４に記載の制動制御装置。 - 後続車を認識する後続車認識部を備え、
前記制動力制御部は、前記後続車が認識された場合には、前記後続車が認識されない場合に対して、前記摩擦係数下限値を増加させること
を特徴とする請求項５に記載の制動制御装置。 - 自車両前方に目標位置を設定するとともに自車両が前記目標位置に到達した際の目標車速を設定する目標車速設定部と、
自車両が前記目標位置に到達した際の車速が前記目標車速となるように制動装置の制動力を制御する制動力制御部と、
前記制動力の制御中に自車両が通過しかつ摩擦係数が他の領域よりも局所的に低くなる低摩擦係数領域を認識する低摩擦係数領域認識部と
を備え、
前記制動力制御部は、前記低摩擦係数領域が認識された場合には、前記低摩擦係数領域を通過する前に減速度を減少させるとともに前記低摩擦係数領域を通過した後に減速度を増加させること
を特徴とする制動制御装置。
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