JP3797169B2 - 車両用制動力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、緊急制動時に十分な制動力が発生されるように制動を補助するようにした車両用制動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転者の制動操作に基づいて、緊急制動時であるかどうかを判定し、緊急制動時であるときに十分な制動力が発生されるように制動力を補助するようにした制動力制御装置が提案されている。
例えば、特開平９−２６３２３３号公報には、ブレーキペダルのストローク量と、そのストローク速度とを検出し、これらの値がしきい値以上である場合に、運転者が緊急操作を行ったと判断し、制動力を補助するブレーキアシストを開始するようにしている。
【０００３】
また、例えば、特開２０００−２１９１１３号公報には、先行車両等の車両前方の対象物との間の車間距離を検出し、アクセル戻し速度が速く、また、車間距離が短いほど、ブレーキペダルに対する制動力のゲインＫを増加させることによって、より大きな制動力が作用するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のブレーキペダルのストローク量及びストローク速度から運転者が緊急操作を行ったかどうかを判断するようにした装置にあっては、ブレーキペダルのストローク量及びストローク速度のみに基づいて、緊急操作時であるかどうかを判断するようにしている。ここで、運転者が対象物との接触の危険性を察知してから接触を回避するためのブレーキの踏み方は、個人差によるものが大きく、障害物までの距離や、相対速度が同等な接触危険場面においても、個々人の技量によって差が生じる。
【０００５】
また、前述の車間距離に応じて制動力のゲインを調整するようにした装置にあっては、障害物を回避するためには、制動で回避する場合と、操舵によって回避する場合とがあり、それぞれの場合で回避可能な車間距離と相対速度との領域が異なる。このため、車間距離及び相対速度が操舵で十分に回避できる状況であっても、不必要にブレーキアシストが作動することになり、運転者に違和感を与える場合がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく、且つ的確に制動力を補助することの可能な車両用制動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用制動力制御装置は、運転者の制動操作状況を検出する制動操作状況検出手段と、当該制動操作状況検出手段で検出した制動操作状況が予め設定したしきい値を越えるとき、ブレーキペダルの操作量に応じた第１の制動力よりも大きい第２の制動力を発生させるブレーキアシスト手段と、を備えた車両用制動力制御装置において、自車両と対象物との間の車間距離及び相対速度を検出する相対速度検出手段と、当該相対速度検出手段で検出した相対関係に基づいて前記対象物との接触を制動操作及び操舵操作の何れによって回避可能かを判断する接触回避判断手段と、当該接触回避判断手段で、前記対象物との接触を前記制動操作及び操舵操作の何れか一方により回避不可と判断されるとき、前記ブレーキアシスト手段における前記制動操作状況のしきい値を変更するしきい値変更手段と、を備え、当該しきい値変更手段は、前記対象物との接触を、前記制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記制動操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更し、前記操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記操舵操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更することを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に係る発明では、運転者の制動操作状況が、予め設定したしきい値を越えるときに、ブレーキアシスト手段によって、ブレーキペダルの操作量に応じた第１の制動力よりも大きい第２の制動力が発生され、いわゆるブレーキアシストが行われる。
このとき、自車両と例えば先行車両等の自車両前方の対象物との間の車間距離及び相対速度に基づいて、対象物との接触を、操舵操作により回避可能か制動操作により回避可能かが判断され、この判断結果に応じて、ブレーキアシスト手段における制動操作状況のしきい値が変更される。
【００１２】
このとき、対象物との接触を、制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、制動操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、制動操作状況のしきい値はより小さな値に変更される。また、対象物との接触を、操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記操舵操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値はより小さな値に変更される。
【００１３】
また、請求項２に係る車両用制動力制御装置は、前記しきい値変更手段は、前記接触回避判断手段で、前記対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避できないと判断される場合には、前記制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値を設定することを特徴としている。
また、請求項３に係る車両用制動力制御装置は、前記所定値は、運転者が制動操作を行ったとみなすことの可能な前記制動操作状況の最小値であることを特徴としている。
【００１４】
この請求項２及び請求項３に係る発明では、対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避することができないと判断される場合には、制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値が設定される。
さらに、請求項４に係る車両用制動力制御装置は、前記制動操作状況は、ブレーキペダルの操作量であることを特徴としている。
【００１５】
この請求項４に係る発明では、制動操作状況として、ブレーキペダルの操作量が検出される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る車両用制動力制御装置は、自車両と対象物との間の車間距離及び相対速度に基づいて、対象物との接触を、制動操作により回避可能か操舵操作により回避可能かを判断し、制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対関係検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、対象物との接触を制動操作により回避できないと判断される車間距離及び相対速度の境界値へ接近するときほど、制動操作状況のしきい値をより小さな値に変更し、また、操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対関係検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、対象物との接触を操舵操作により回避できないと判断される車間距離及び相対速度の境界値へ接近するときほど、前記しきい値をより小さな値に変更するようにしたから、対象物との接触の可能性に応じてブレーキアシスト手段によるブレーキアシストの開始タイミングを設定することができる。
【００２０】
また、請求項２及び請求項３に係る車両用制動力制御装置は、対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避することができないと判断される場合には、制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値、例えば運転者が制動操作を行ったとみなすことの可能な制動操作状況の最小値を設定することによって、運転者が制動操作を行った時点でブレーキアシスト手段によるブレーキアシストを開始することができ、安全性をより向上させることができる。
【００２１】
さらに、請求項４に係る車両用制動力制御装置は、前記制動操作状況としてブレーキペダルの操作量を検出するようにしたから安価なセンサを用いることによって容易に検出することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両用制動力制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
図中１は、レーザレーダ等の車間距離センサ、３は、ポテンショメータ等で構成されブレーキペダル２の踏み込み量に応じた電圧を出力するブレーキペダルストロークセンサ、４は、ブレーキペダルが操作されたか否かを検出するためのブレーキスイッチである。
【００２３】
また、１０は、ブレーキアシスト処理を行うコントローラであって、車間距離センサ１、ブレーキペダルストロークセンサ３及びブレーキスイッチ４の検出信号に基づいて、ブレーキアシストの要否を判断し、ブレーキアシストを行う必要がある場合には、マスタシリンダ６からの出力圧、つまり制動流体圧を増圧可能な圧力制御ブレーキブースタ５を、公知の手順にしたがって作動させる。これによって、圧力制御ブレーキブースタ５によってマスタシリンダ６の内圧が倍増され、そのマスタシリンダ６からの出力が各ホイールシリンダに供給されるようになっている。
【００２４】
前記コントローラ１０に入力された、車間距離センサ１で検出された車間距離検出信号は、車間距離相対速度検出部１１に入力されて、車間距離Ｄが検出され、この車間距離Ｄに対し微分演算或いはバンドパスフィルタ処理が行われて相対速度Ｖｒが算出される。そして、車間距離相対速度検出部１１で算出された相対速度Ｖｒ及び車間距離Ｄは、接触回避可否判断部１２に入力され、例えば先行車両等の車両前方の対象物との接触を、制動を行うことで回避することができるか、或いは、操舵を行うことで回避することができるかの判断が行われる。そして、制動を行うことで回避することができると判断される場合には制動回避可能フラグＦBRK がＦBRK ＝１として設定され、操舵を行うことで回避することができると判断される場合には、操舵回避可能フラグＦSTR がＦSTR ＝１として設定される。そして、これら判断結果は、アシスト開始閾値演算部１３に出力される。
【００２５】
アシスト開始閾値演算部１３では、車間距離相対速度検出部１１から入力した相対速度Ｖｒ及び車間距離Ｄと、接触回避可否判断部１２で設定された制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR をもとに、ブレーキアシストの開始タイミングを規定するブレーキペダル２のストローク量であるストロークしきい値ＳTHを算出する。
【００２６】
そして、ブレーキアシスト作動判断部１４において、アシスト開始閾値演算部１３で検出したアシスト開始時のブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHと、ブレーキペダルストロークセンサ３で検出したブレーキペダル２のストローク量Ｓと、ブレーキスイッチ４で検出したスイッチ信号とをもとに、ブレーキアシストを開始するか否かを判断する。
【００２７】
そして、ブレーキアシスト作動判断部１４では、判断の結果、ブレーキアシストを開始すると判断した場合には、圧力制御ブレーキブースタ５に増圧指示を行い、これをうけて、圧力制御ブレーキブースタ５では、マスタシリンダ６の内圧を増圧し、マスタシリンダ６から出力される制動流体圧が、ブレーキペダルの操作量に応じた制動流体圧よりも大きくなるように作動する。逆に、ブレーキアシストを行わないと判断した場合には、ブレーキアシスト作動判断部１４では、圧力制御ブレーキブースタ５に増圧停止指示を行い、これを受けて圧力制御ブレーキブースタ５では、マスタシリンダ６の内圧の増圧は行わず、マスタシリンダ６からブレーキペダルの操作量に応じた制動流体圧を出力させる。
【００２８】
図２は、コントローラ１０におけるブレーキアシスト制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
コントローラ１０では、予め設定された所定周期でブレーキアシスト制御処理を実行する。
まず、ステップＳ１でブレーキスイッチ４のスイッチ信号を読み込み、これをもとに運転者がブレーキペダル２を操作しているか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、運転者がブレーキペダル２を操作していない場合には、そのまま処理を終了する。
【００２９】
一方、運転者がブレーキペダル２を操作している場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、車間距離センサ１で検出した車間距離Ｄを読み込み、これに対し、微分処理等を行って相対速度Ｖｒを算出する。
次いで、ステップＳ４に移行し、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒをもとに接触回避可否判断を行う。ここで、車両前方の対象物との接触を、操舵によって回避することができるどうかの判定条件は次のように設定される。
【００３０】
図３に示すように、自車両が、車両前方の対象物、この場合先行車両に対し、車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒで接近していると仮定する。このとき、車間距離Ｄが零となる前に、自車両の点Ａが先行車両の車幅Ｗだけ、横方向に移動すれば、先行車両との接触を回避することができる。
回避時に、自車両が横加速度αX で横方向に移動するとすれば、Ｗだけ移動するのに要する時間ＴX は、次式（１）で演算することができる。
【００３１】
ＴX ＝（２・Ｗ／αX ）1/2 ……（１）
したがって、操舵を行うことによって、先行車両との接触を回避するためには、相対速度Ｖｒと車間距離Ｄとの関係が次式（２）を満足すればよいことになる。
Ｄ＞ＴX ×Ｖｒ ……（２）
一方、制動によって、車両前方の対象物を回避することができるかどうかの判定条件は、次のように設定される。
【００３２】
上記と同様に、図３に示すように、自車両が、先行車両に対し、車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒで接近しているものとする。このとき、制動によって接触を回避する場合に発生する減速度をαY とし、運転者が危険を察知してブレーキを踏むまでの時間をΔｔ（例えば、０．２秒）とすると、制動によって先行車両との接触を回避するためには、相対速度Ｖｒと、車間距離Ｄとの関係が次式（３）を満足すればよい。
【００３３】
Ｄ＞（Ｖｒ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒ ……（３）
ここで、横加速度αX を例えば５〔ｍ／ｓ2 〕、減速度αY を例えば８〔ｍ／ｓ2 〕と想定した場合、操舵で回避可能な境界線ＬSTR 及び制動で回避可能な境界線ＬBRK は、例えば、図４に示すようになる。なお、図４において、横軸は相対速度〔ｍ／ｓ〕、縦軸は車間距離〔ｍ〕を表す。
【００３４】
なお、本実施例では、操舵で回避可能な境界線ＬSTR 及び制動で回避可能な境界線ＬBRK を、前記（２）及び（３）式で表しているが、例えば、操舵で回避可能な距離は、一般的な運転者の操舵速度の上限値や操舵パターンを、車両モデルに加えてシミュレーションによって検出するようにしてもよい。また、前記横加速度αX 及び減速度αY は、前記５〔ｍ／ｓ2 〕及び８〔ｍ／ｓ2 〕に限定されるものではなく、車両特性に応じて変更するようにしてもよい。
【００３５】
したがって、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、前記図４において、どの領域に含まれるかによって、操舵により回避可能であるか否か、或いは制動によって回避可能であるか否かを判定することができる。
そして、制動によって回避可能である場合には、制動回避可能フラグＦBRK をＦBRK ＝１に設定し、回避不可能である場合には、ＦBRK ＝０に設定する。また、操舵によって回避可能である場合には、操舵回避可能フラグＦSTR をＦSTR ＝１に設定し、回避不可能である場合には、ＦSTR ＝０に設定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ５に移行し、ブレーキアシストを作動させるためのストロークしきい値ＳTHを、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR に基づいて算出する。
ここで、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR が共に“１”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図５において、斜線で示す領域にあることになる。この場合、車両前方の対象物を制動でも操舵でも回避することができる状態であるとみなすことができるから、ブレーキアシストを開始するブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHとストローク速度のしきい値であるストローク速度しきい値ｄＳTHとを、例えば図６に示す境界線Ｌｓのように設定し、この境界線Ｌｓを超える、斜線で示す領域をブレーキアシストを行う領域とする。
【００３７】
前記境界線Ｌｓを規定する、ストロークしきい値ＳTH及びストローク速度しきい値ｄＳTHは、例えば、運転者が緊急事態であると判断して、規定値Ｇ1 以上の制動を行う際のブレーキペダル２のストローク速度ｄＳと、ストローク量Ｓとの関係を、実験で求めるようにすればよい。前記規定値Ｇ1 は、例えば７〔ｍ／ｓ2 〕程度に設定される。
【００３８】
平地で、規定値Ｇ1 の制動を行う場合のブレーキペダル２のストローク量Ｓは、ブレーキ装置の機械的な設計で決まるので、そのストローク量をＳG1とすると、ストローク速度ｄＳが零のときのブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHは、次式（４）のように設定することができる。
ＳTH＝ＳG1 ……（４）
次に、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR が共に“０”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図７において、斜線で示す領域にあることになる。
【００３９】
この場合には、車両前方の対象物を操舵でも制動でも回避できない状態であると判断されるため、図８に示すように、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳによらず、運転者のブレーキ操作を検出したら、直ちにブレーキアシストを開始するようなストローク量ＳEMG を設定する。したがって、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHは、次式（５）となる。
【００４０】
ＳTH＝ＳEMG ……（５）
なお、ストローク量ＳEMG は、例えば、運転者がブレーキペダル操作を行ったということを確実に判定することのできる値であり、且つ、信号ノイズよりも十分に大きな信号を得ることができる値であって、そのうちの最小値が設定される。
【００４１】
次に、制動回避可能フラグＦBRK が“０”、操舵回避可能フラグＦSTR が“１”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図９において、斜線で示す領域Ｒａにあることになる。
この場合には、車両前方の対象物を、操舵を行うことによって回避することができるが、制動では回避することができない状態であると判断されるため、図９の車間距離と相対速度との平面上で、車間距離と相対速度の検出値とから定まる動作点が、操舵によって回避することのできない領域、つまり、操作回避可能境界線ＬSTR に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが、小さくなるように設定する。
【００４２】
今、図９において、相対速度と車間距離とで決まる動作点が点Ａ（Ｖｒａ、Ｄａ）であるとすると、操舵で回避不可能な、車間距離の境界値ＤSTR は、前記（２）式から、ＤSTR ＝ＴX ×Ｖｒａとなるので、動作点Ａから動作点Ｂまでの距離Ｌａｂは、次式（６）と表すことができる。
Ｌａｂ＝Ｄａ−ＴX ×Ｖｒａ ……（６）
同様に、制動で回避不可能な、相対速度の境界値ＤBRK は、前記（３）式から、ＤBRK ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａであるから、動作点Ｃから動作点Ｂまでの距離Ｌｃｂは、次式（７）と表すことができる。
【００４３】
Ｌｃｂ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａ−ＴX ×Ｖｒａ……（７）
したがって、動作点Ａでのストロークしきい値ＳTHは、次式（８）となる。
ＳTH＝ＳEMG ＋（Ｌａｂ／Ｌｃｂ）・（ＳG1−ＳEMG ） ……（８）
次に、制動回避可能フラグＦBRK が“１”、操舵回避可能フラグＦSTR が“０”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図９において、斜線で示す領域Ｒｂにあることになる。
【００４４】
この場合には、車両前方の対象物を、制動を行うことによって回避することができるが、操舵では回避することができない状態であると判断されるため、図９の領域Ｒｂを拡大した図１１に示す車間距離と相対速度との平面上で、車間距離と相対速度の検出値とから定まる動作点が、制動によって回避することのできない領域に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが、小さくなるように上述と同様に設定する。
【００４５】
つまり、今、図１１において、相対速度と車間距離とで決まる動作点が点Ａ′（Ｖｒａ′、Ｄａ′）であるとすると、制動で回避不可能な、相対速度の境界値ＤBRK は、前記（３）式から、ＤBRK ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａであるから、動作点Ａ′から動作点Ｂ′までの距離Ｌａ′ｂ′は、次式（９）と表すことができる。
【００４６】
同様に、操舵で回避不可能な、車間距離の境界値ＤSTR は、前記（２）式から、ＤSTR ＝ＴX ×Ｖｒａとなるので、動作点Ｃ′から動作点Ｂ′までの距離Ｌｃ′ｂ′は、次式（１０）と表すことができる。
【００４７】
したがって、動作点Ａ′でのストロークしきい値ＳTHは、次式（１１）となる。
【００４８】
ＳTH＝ＳEMG ＋（Ｌａ′ｂ′／Ｌｃ′ｂ′）・（ＳG1−ＳEMG ）……（１１）
このようにして、ストロークしきい値ＳTHを設定すると、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、ブレーキペダルのストローク検出値Ｓを読み込み、ステップＳ７に移行して、ステップＳ５で設定したストロークしきい値ＳTHと、ステップＳ６で読み込んだストローク検出値Ｓとを比較し、Ｓ＜ＳTHである場合には、ステップＳ８に移行し、図１２に示すように、境界線Ｌｓからストローク検出値Ｓに対応するストローク速度を特定し、これをストローク速度しきい値ｄＳTHとして設定する。
【００４９】
次いで、ステップＳ９に移行し、ストローク検出値Ｓに対し、微分処理、或いはバンドパス又はハイパスフィルタ処理等を行うことによって、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳを算出する。次いで、ステップＳ１０に移行し、ストローク速度ｄＳと、ステップＳ８で算出したストローク速度しきい値ｄＳTHとを比較し、ｄＳ≧ｄＳTHでない場合には、そのまま処理を終了する。
【００５０】
一方、ｄＳ≧ｄＳTHである場合には、緊急時の制動であると判定してステップＳ１１に移行し、ブレーキアシスト処理を行う。また、前記ステップＳ７の処理で、ストローク検出値Ｓがストロークしきい値ＳTHよりも小さくない場合にも緊急時の制動であると判定してステップＳ１１に移行し、ブレーキアシスト処理を行う。
【００５１】
このステップＳ１１では、圧力制御ブレーキブースタ５に、ブレーキアシストを作動させる信号を出力し、マスタシリンダ６の内圧を増圧して、マスタシリンダ６から出力される制動流体圧が、ブレーキペダル２の操作量に応じた制動流体圧よりも大きくなるように制御する。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
【００５２】
コントローラ１０では、所定周期でブレーキアシスト制御処理を実行しており、ブレーキスイッチ４の検出信号をもとに、運転者がブレーキペダル２を操作したかどうかを判定し（ステップＳ１、Ｓ２）、ブレーキペダル２を操作していない場合には、そのまま処理を終了しブレーキアシストは行わない。
この状態から、自車両が、先行車両等に接近し運転者がブレーキペダル２を操作すると、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、車間距離センサ１の検出信号を読み込み、車間距離Ｄを検出し、これを微分処理する等によって相対速度Ｖｒを算出する。そして、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとをもとに、接触可否判断を行う（ステップＳ４）。
【００５３】
例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図５に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される操舵でも制動でも先行車両との接触を回避可能な領域にあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（４）式から、運転者が緊急と判断して規定値Ｇ1 の制動を行う場合のストローク量ＳG1がしきい値ＳTHとして設定される。
【００５４】
このとき、運転者がブレーキペダル２を踏み込み、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓがしきい値ＳTHよりも大きい場合には、ステップＳ７からステップＳ１１に移行し、緊急時の制動であると判定されてブレーキアシストが開始される。したがって、マスタシリンダ６からは運転者のブレーキペダル２の踏み込み量に応じた制動力よりも大きな制動力が発生されることになる。
【００５５】
一方、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓがしきい値ＳTHよりも小さい場合には、ステップＳ７からステップＳ８に移行し、図６の境界線ＬS をもとに、このときのブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに対応するストローク速度しきい値ｄＳTHを検出し、これとブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに基づき算出したストローク速度ｄＳ（ステップＳ９）とを比較する（ステップＳ１０）。そして、ストローク速度ｄＳがストローク速度しきい値ｄＳTHをこえる場合、つまり、ブレーキペダル２の踏み込み量は少ないが、比較的早い速度でブレーキペダル２が踏み込まれた場合には、緊急制動時であると判定されてステップＳ１１に移行し、ブレーキアシストが開始される。逆に、ブレーキペダル２の踏み込み速度が小さい場合には、緊急制動時ではないと判定されてブレーキアシストは行われない。
【００５６】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図７に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、操舵でも制動でも先行車両との接触を回避不可能な領域にあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（５）式から、運転者のブレーキペダル２の操作を検出したら直ちにブレーキアシストを開始するようなストローク量ＳEMG が、しきい値ＳTHとして設定される。
【００５７】
したがって、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに基づいて、運転者がブレーキペダル２を操作したと判定したときには、ブレーキペダル２のストローク量Ｓ或いはストローク速度ｄＳに関わらず、直ちに、ステップＳ７からステップＳ１１に移行し、緊急時の制動であると判定されてブレーキアシストが開始されることになる。
【００５８】
つまり、操舵でも制動でも先行車両との接触を回避することができないと判定される場合、すなわち先行車両との接触の可能性が高い場合には、ブレーキペダル２の操作が検出された時点で、ブレーキアシストが開始されてブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生されることになり、速やかに、制動動作が行われることになる。
【００５９】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図９に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、先行車両との接触を、制動では回避不可能であるが、操舵では回避可能である領域Ｒａにあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（８）式に基づいて設定され、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとで特定される動作点が、操舵で接触を回避できない領域、つまり、操舵回避可能境界線ＬSTR に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHは小さくなるように設定される。したがって、操舵で接触を回避できない状態に近づくほど、ブレーキペダル２の踏み込み量が小さい段階でブレーキアシストが開始されるから、ブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生し、より早い段階で接触回避のための十分な制動力を発生させることができる。
【００６０】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図９に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、先行車両との接触を、制動では回避可能であるが、操舵では回避不可能である領域Ｒｂにあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（１１）式に基づいて設定され、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとで特定される動作点が、操舵で接触を回避できない領域、つまり、制動回避可能境界線ＬBRK に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが小さくなるように設定される。したがって、制動で接触を回避できない状態に近づくほど、ブレーキペダル２の踏み込み量が小さい段階でブレーキアシストが開始されるから、ブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生し、より早い段階で接触回避のためのより大きな制動力を発生させることができる。
【００６１】
このように、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、制動により接触を回避可能な状態にあるか、操舵により接触を回避可能な状態にあるか、を検出し、その状態に応じて、ブレーキアシストを開始するブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしたから、操舵を行うことによって接触を回避可能である状態において、不必要にブレーキアシストが行われることはない。また、規定値Ｇ1 以上の制動を行う際のブレーキペダル２のストローク速度ｄＳと、ストローク量Ｓとの関係を求めて境界線Ｌｓを得て、これに基づいてストロークしきい値ＳTHを設定するようにしているから、個人の技量或いは特性に応じて、ストロークしきい値ＳTHを設定することができ、的確にブレーキアシストを行うことができる。
【００６２】
また、このとき、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、対象物との接触を回避可能であるか否かを判定し、これに基づいてブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしているから、対象物との接触を回避することができるかどうかの可能性に応じて、ブレーキアシストの開始条件を的確に設定することができる。
【００６３】
また、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、対象物との接触を操舵で回避可能であるか、制動で回避可能であるかを判定し、その判定結果に応じて、ブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしているから、きめ細かくブレーキアシストの開始条件を設定することができる。
また、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを、対象物との接触を制動で回避することができない場合、或いは、操舵で回避することができない場合に、より小さな値に変更し、ブレーキペダル２の操作量が少ない段階で、ブレーキアシストを開始する構成としたから、制動又は操舵で接触回避を行うことができない場合の、安全性をより高めることができる。
【００６４】
また、操舵のみによって接触を回避できる場合、或いは制動のみによって接触を回避できる場合には、制動でも操舵でも接触を回避することのできない対象物との距離と相対速度との領域への接近度合いに応じて、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを小さくするようにしているから、対象物との接触の危険性に応じてブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを的確に設定することができる。
【００６５】
また、対象物との接触を、制動でも、操舵でも回避することができない場合には、ブレーキアシストを開始するしきい値ＳTHを、ブレーキペダル２の踏み込みが行われたとみなすことの可能な値に設定し、ブレーキペダル２の踏み込みが行われた場合には、速やかにブレーキアシストを開始するようにしたから、ブレーキペダル２の踏み込みが行われた時点でより大きな制動力を速やかに発生させることができ、より安全性を向上させることができる。
【００６６】
また、ブレーキペダル２のストローク量Ｓをもとに、このストローク量Ｓがストロークしきい値ＳTHを超えたか否かに基づいて、ブレーキアシストを開始するか否かを判定するようにしているから、安価なセンサでシステムを構築することができる。
また、ブレーキペダル２のストローク量Ｓがしきい値ＳTHをこえていない場合には、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳを算出し、これがストローク速度しきい値ｄＳTHをこえるときにも、緊急制動時であると判定してブレーキアシストを行うようにしているから、ブレーキペダル２のストローク量Ｓは小さいが、緊急制動時である場合にも的確にブレーキアシストを行うことができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態においては、ブレーキペダル２のストローク量Ｓに基づいてブレーキアシストを開始するか否かの判定を行うようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、アクセルペダルの戻し操作に基づいて、ブレーキアシストを開始するか否かの判定を行うようにしてもよい。
ここで、ブレーキペダルストロークセンサ３及びブレーキスイッチ４が制動操作状況検出手段に対応し、圧力制御ブレーキブースタ５がブレーキアシスト手段に対応し、図１の車間距離相対速度検出部１１が相対関係検出手段に対応し、接触回避可否判断部１２が接触回避判断手段に対応し、アシスト開始閾値演算部１３がしきい値変更手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した、車両用制動力制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０におけるブレーキアシスト制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図４】制動回避可能境界線ＬBRK 及び操作回避可能境界線ＬSTR の一例である。
【図５】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避可能な領域の一例である。
【図６】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図７】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避不可能な領域の一例である。
【図８】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避不可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図９】対象物との接触を、操舵でのみ回避可能な領域Ｒａの一例である。
【図１０】対象物との接触を操舵でのみ回避可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図１１】対象物との接触を、制動でのみ回避可能な領域Ｒｂの一例である。
【図１２】ストローク速度しきい値の求め方を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 車間距離センサ
２ ブレーキペダル
３ ブレーキペダルストロークセンサ
４ ブレーキスイッチ
５ 圧力制御ブレーキブースタ
６ マスタシリンダ
１０ コントローラ
１１ 車間距離相対速度検出部
１２ 接触回避可否判断部
１３ アシスト開始閾値演算部
１４ ブレーキアシスト作動判断部
【発明の属する技術分野】
この発明は、緊急制動時に十分な制動力が発生されるように制動を補助するようにした車両用制動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転者の制動操作に基づいて、緊急制動時であるかどうかを判定し、緊急制動時であるときに十分な制動力が発生されるように制動力を補助するようにした制動力制御装置が提案されている。
例えば、特開平９−２６３２３３号公報には、ブレーキペダルのストローク量と、そのストローク速度とを検出し、これらの値がしきい値以上である場合に、運転者が緊急操作を行ったと判断し、制動力を補助するブレーキアシストを開始するようにしている。
【０００３】
また、例えば、特開２０００−２１９１１３号公報には、先行車両等の車両前方の対象物との間の車間距離を検出し、アクセル戻し速度が速く、また、車間距離が短いほど、ブレーキペダルに対する制動力のゲインＫを増加させることによって、より大きな制動力が作用するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のブレーキペダルのストローク量及びストローク速度から運転者が緊急操作を行ったかどうかを判断するようにした装置にあっては、ブレーキペダルのストローク量及びストローク速度のみに基づいて、緊急操作時であるかどうかを判断するようにしている。ここで、運転者が対象物との接触の危険性を察知してから接触を回避するためのブレーキの踏み方は、個人差によるものが大きく、障害物までの距離や、相対速度が同等な接触危険場面においても、個々人の技量によって差が生じる。
【０００５】
また、前述の車間距離に応じて制動力のゲインを調整するようにした装置にあっては、障害物を回避するためには、制動で回避する場合と、操舵によって回避する場合とがあり、それぞれの場合で回避可能な車間距離と相対速度との領域が異なる。このため、車間距離及び相対速度が操舵で十分に回避できる状況であっても、不必要にブレーキアシストが作動することになり、運転者に違和感を与える場合がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく、且つ的確に制動力を補助することの可能な車両用制動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用制動力制御装置は、運転者の制動操作状況を検出する制動操作状況検出手段と、当該制動操作状況検出手段で検出した制動操作状況が予め設定したしきい値を越えるとき、ブレーキペダルの操作量に応じた第１の制動力よりも大きい第２の制動力を発生させるブレーキアシスト手段と、を備えた車両用制動力制御装置において、自車両と対象物との間の車間距離及び相対速度を検出する相対速度検出手段と、当該相対速度検出手段で検出した相対関係に基づいて前記対象物との接触を制動操作及び操舵操作の何れによって回避可能かを判断する接触回避判断手段と、当該接触回避判断手段で、前記対象物との接触を前記制動操作及び操舵操作の何れか一方により回避不可と判断されるとき、前記ブレーキアシスト手段における前記制動操作状況のしきい値を変更するしきい値変更手段と、を備え、当該しきい値変更手段は、前記対象物との接触を、前記制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記制動操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更し、前記操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記操舵操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更することを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に係る発明では、運転者の制動操作状況が、予め設定したしきい値を越えるときに、ブレーキアシスト手段によって、ブレーキペダルの操作量に応じた第１の制動力よりも大きい第２の制動力が発生され、いわゆるブレーキアシストが行われる。
このとき、自車両と例えば先行車両等の自車両前方の対象物との間の車間距離及び相対速度に基づいて、対象物との接触を、操舵操作により回避可能か制動操作により回避可能かが判断され、この判断結果に応じて、ブレーキアシスト手段における制動操作状況のしきい値が変更される。
【００１２】
このとき、対象物との接触を、制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、制動操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、制動操作状況のしきい値はより小さな値に変更される。また、対象物との接触を、操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記操舵操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値はより小さな値に変更される。
【００１３】
また、請求項２に係る車両用制動力制御装置は、前記しきい値変更手段は、前記接触回避判断手段で、前記対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避できないと判断される場合には、前記制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値を設定することを特徴としている。
また、請求項３に係る車両用制動力制御装置は、前記所定値は、運転者が制動操作を行ったとみなすことの可能な前記制動操作状況の最小値であることを特徴としている。
【００１４】
この請求項２及び請求項３に係る発明では、対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避することができないと判断される場合には、制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値が設定される。
さらに、請求項４に係る車両用制動力制御装置は、前記制動操作状況は、ブレーキペダルの操作量であることを特徴としている。
【００１５】
この請求項４に係る発明では、制動操作状況として、ブレーキペダルの操作量が検出される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る車両用制動力制御装置は、自車両と対象物との間の車間距離及び相対速度に基づいて、対象物との接触を、制動操作により回避可能か操舵操作により回避可能かを判断し、制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対関係検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、対象物との接触を制動操作により回避できないと判断される車間距離及び相対速度の境界値へ接近するときほど、制動操作状況のしきい値をより小さな値に変更し、また、操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、相対関係検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、対象物との接触を操舵操作により回避できないと判断される車間距離及び相対速度の境界値へ接近するときほど、前記しきい値をより小さな値に変更するようにしたから、対象物との接触の可能性に応じてブレーキアシスト手段によるブレーキアシストの開始タイミングを設定することができる。
【００２０】
また、請求項２及び請求項３に係る車両用制動力制御装置は、対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避することができないと判断される場合には、制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値、例えば運転者が制動操作を行ったとみなすことの可能な制動操作状況の最小値を設定することによって、運転者が制動操作を行った時点でブレーキアシスト手段によるブレーキアシストを開始することができ、安全性をより向上させることができる。
【００２１】
さらに、請求項４に係る車両用制動力制御装置は、前記制動操作状況としてブレーキペダルの操作量を検出するようにしたから安価なセンサを用いることによって容易に検出することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両用制動力制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
図中１は、レーザレーダ等の車間距離センサ、３は、ポテンショメータ等で構成されブレーキペダル２の踏み込み量に応じた電圧を出力するブレーキペダルストロークセンサ、４は、ブレーキペダルが操作されたか否かを検出するためのブレーキスイッチである。
【００２３】
また、１０は、ブレーキアシスト処理を行うコントローラであって、車間距離センサ１、ブレーキペダルストロークセンサ３及びブレーキスイッチ４の検出信号に基づいて、ブレーキアシストの要否を判断し、ブレーキアシストを行う必要がある場合には、マスタシリンダ６からの出力圧、つまり制動流体圧を増圧可能な圧力制御ブレーキブースタ５を、公知の手順にしたがって作動させる。これによって、圧力制御ブレーキブースタ５によってマスタシリンダ６の内圧が倍増され、そのマスタシリンダ６からの出力が各ホイールシリンダに供給されるようになっている。
【００２４】
前記コントローラ１０に入力された、車間距離センサ１で検出された車間距離検出信号は、車間距離相対速度検出部１１に入力されて、車間距離Ｄが検出され、この車間距離Ｄに対し微分演算或いはバンドパスフィルタ処理が行われて相対速度Ｖｒが算出される。そして、車間距離相対速度検出部１１で算出された相対速度Ｖｒ及び車間距離Ｄは、接触回避可否判断部１２に入力され、例えば先行車両等の車両前方の対象物との接触を、制動を行うことで回避することができるか、或いは、操舵を行うことで回避することができるかの判断が行われる。そして、制動を行うことで回避することができると判断される場合には制動回避可能フラグＦBRK がＦBRK ＝１として設定され、操舵を行うことで回避することができると判断される場合には、操舵回避可能フラグＦSTR がＦSTR ＝１として設定される。そして、これら判断結果は、アシスト開始閾値演算部１３に出力される。
【００２５】
アシスト開始閾値演算部１３では、車間距離相対速度検出部１１から入力した相対速度Ｖｒ及び車間距離Ｄと、接触回避可否判断部１２で設定された制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR をもとに、ブレーキアシストの開始タイミングを規定するブレーキペダル２のストローク量であるストロークしきい値ＳTHを算出する。
【００２６】
そして、ブレーキアシスト作動判断部１４において、アシスト開始閾値演算部１３で検出したアシスト開始時のブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHと、ブレーキペダルストロークセンサ３で検出したブレーキペダル２のストローク量Ｓと、ブレーキスイッチ４で検出したスイッチ信号とをもとに、ブレーキアシストを開始するか否かを判断する。
【００２７】
そして、ブレーキアシスト作動判断部１４では、判断の結果、ブレーキアシストを開始すると判断した場合には、圧力制御ブレーキブースタ５に増圧指示を行い、これをうけて、圧力制御ブレーキブースタ５では、マスタシリンダ６の内圧を増圧し、マスタシリンダ６から出力される制動流体圧が、ブレーキペダルの操作量に応じた制動流体圧よりも大きくなるように作動する。逆に、ブレーキアシストを行わないと判断した場合には、ブレーキアシスト作動判断部１４では、圧力制御ブレーキブースタ５に増圧停止指示を行い、これを受けて圧力制御ブレーキブースタ５では、マスタシリンダ６の内圧の増圧は行わず、マスタシリンダ６からブレーキペダルの操作量に応じた制動流体圧を出力させる。
【００２８】
図２は、コントローラ１０におけるブレーキアシスト制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
コントローラ１０では、予め設定された所定周期でブレーキアシスト制御処理を実行する。
まず、ステップＳ１でブレーキスイッチ４のスイッチ信号を読み込み、これをもとに運転者がブレーキペダル２を操作しているか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、運転者がブレーキペダル２を操作していない場合には、そのまま処理を終了する。
【００２９】
一方、運転者がブレーキペダル２を操作している場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、車間距離センサ１で検出した車間距離Ｄを読み込み、これに対し、微分処理等を行って相対速度Ｖｒを算出する。
次いで、ステップＳ４に移行し、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒをもとに接触回避可否判断を行う。ここで、車両前方の対象物との接触を、操舵によって回避することができるどうかの判定条件は次のように設定される。
【００３０】
図３に示すように、自車両が、車両前方の対象物、この場合先行車両に対し、車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒで接近していると仮定する。このとき、車間距離Ｄが零となる前に、自車両の点Ａが先行車両の車幅Ｗだけ、横方向に移動すれば、先行車両との接触を回避することができる。
回避時に、自車両が横加速度αX で横方向に移動するとすれば、Ｗだけ移動するのに要する時間ＴX は、次式（１）で演算することができる。
【００３１】
ＴX ＝（２・Ｗ／αX ）1/2 ……（１）
したがって、操舵を行うことによって、先行車両との接触を回避するためには、相対速度Ｖｒと車間距離Ｄとの関係が次式（２）を満足すればよいことになる。
Ｄ＞ＴX ×Ｖｒ ……（２）
一方、制動によって、車両前方の対象物を回避することができるかどうかの判定条件は、次のように設定される。
【００３２】
上記と同様に、図３に示すように、自車両が、先行車両に対し、車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒで接近しているものとする。このとき、制動によって接触を回避する場合に発生する減速度をαY とし、運転者が危険を察知してブレーキを踏むまでの時間をΔｔ（例えば、０．２秒）とすると、制動によって先行車両との接触を回避するためには、相対速度Ｖｒと、車間距離Ｄとの関係が次式（３）を満足すればよい。
【００３３】
Ｄ＞（Ｖｒ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒ ……（３）
ここで、横加速度αX を例えば５〔ｍ／ｓ2 〕、減速度αY を例えば８〔ｍ／ｓ2 〕と想定した場合、操舵で回避可能な境界線ＬSTR 及び制動で回避可能な境界線ＬBRK は、例えば、図４に示すようになる。なお、図４において、横軸は相対速度〔ｍ／ｓ〕、縦軸は車間距離〔ｍ〕を表す。
【００３４】
なお、本実施例では、操舵で回避可能な境界線ＬSTR 及び制動で回避可能な境界線ＬBRK を、前記（２）及び（３）式で表しているが、例えば、操舵で回避可能な距離は、一般的な運転者の操舵速度の上限値や操舵パターンを、車両モデルに加えてシミュレーションによって検出するようにしてもよい。また、前記横加速度αX 及び減速度αY は、前記５〔ｍ／ｓ2 〕及び８〔ｍ／ｓ2 〕に限定されるものではなく、車両特性に応じて変更するようにしてもよい。
【００３５】
したがって、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、前記図４において、どの領域に含まれるかによって、操舵により回避可能であるか否か、或いは制動によって回避可能であるか否かを判定することができる。
そして、制動によって回避可能である場合には、制動回避可能フラグＦBRK をＦBRK ＝１に設定し、回避不可能である場合には、ＦBRK ＝０に設定する。また、操舵によって回避可能である場合には、操舵回避可能フラグＦSTR をＦSTR ＝１に設定し、回避不可能である場合には、ＦSTR ＝０に設定する。
【００３６】
次いで、ステップＳ５に移行し、ブレーキアシストを作動させるためのストロークしきい値ＳTHを、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR に基づいて算出する。
ここで、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR が共に“１”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図５において、斜線で示す領域にあることになる。この場合、車両前方の対象物を制動でも操舵でも回避することができる状態であるとみなすことができるから、ブレーキアシストを開始するブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHとストローク速度のしきい値であるストローク速度しきい値ｄＳTHとを、例えば図６に示す境界線Ｌｓのように設定し、この境界線Ｌｓを超える、斜線で示す領域をブレーキアシストを行う領域とする。
【００３７】
前記境界線Ｌｓを規定する、ストロークしきい値ＳTH及びストローク速度しきい値ｄＳTHは、例えば、運転者が緊急事態であると判断して、規定値Ｇ1 以上の制動を行う際のブレーキペダル２のストローク速度ｄＳと、ストローク量Ｓとの関係を、実験で求めるようにすればよい。前記規定値Ｇ1 は、例えば７〔ｍ／ｓ2 〕程度に設定される。
【００３８】
平地で、規定値Ｇ1 の制動を行う場合のブレーキペダル２のストローク量Ｓは、ブレーキ装置の機械的な設計で決まるので、そのストローク量をＳG1とすると、ストローク速度ｄＳが零のときのブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHは、次式（４）のように設定することができる。
ＳTH＝ＳG1 ……（４）
次に、制動回避可能フラグＦBRK 及び操舵回避可能フラグＦSTR が共に“０”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図７において、斜線で示す領域にあることになる。
【００３９】
この場合には、車両前方の対象物を操舵でも制動でも回避できない状態であると判断されるため、図８に示すように、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳによらず、運転者のブレーキ操作を検出したら、直ちにブレーキアシストを開始するようなストローク量ＳEMG を設定する。したがって、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHは、次式（５）となる。
【００４０】
ＳTH＝ＳEMG ……（５）
なお、ストローク量ＳEMG は、例えば、運転者がブレーキペダル操作を行ったということを確実に判定することのできる値であり、且つ、信号ノイズよりも十分に大きな信号を得ることができる値であって、そのうちの最小値が設定される。
【００４１】
次に、制動回避可能フラグＦBRK が“０”、操舵回避可能フラグＦSTR が“１”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図９において、斜線で示す領域Ｒａにあることになる。
この場合には、車両前方の対象物を、操舵を行うことによって回避することができるが、制動では回避することができない状態であると判断されるため、図９の車間距離と相対速度との平面上で、車間距離と相対速度の検出値とから定まる動作点が、操舵によって回避することのできない領域、つまり、操作回避可能境界線ＬSTR に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが、小さくなるように設定する。
【００４２】
今、図９において、相対速度と車間距離とで決まる動作点が点Ａ（Ｖｒａ、Ｄａ）であるとすると、操舵で回避不可能な、車間距離の境界値ＤSTR は、前記（２）式から、ＤSTR ＝ＴX ×Ｖｒａとなるので、動作点Ａから動作点Ｂまでの距離Ｌａｂは、次式（６）と表すことができる。
Ｌａｂ＝Ｄａ−ＴX ×Ｖｒａ ……（６）
同様に、制動で回避不可能な、相対速度の境界値ＤBRK は、前記（３）式から、ＤBRK ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａであるから、動作点Ｃから動作点Ｂまでの距離Ｌｃｂは、次式（７）と表すことができる。
【００４３】
Ｌｃｂ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａ−ＴX ×Ｖｒａ……（７）
したがって、動作点Ａでのストロークしきい値ＳTHは、次式（８）となる。
ＳTH＝ＳEMG ＋（Ｌａｂ／Ｌｃｂ）・（ＳG1−ＳEMG ） ……（８）
次に、制動回避可能フラグＦBRK が“１”、操舵回避可能フラグＦSTR が“０”の場合には、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒは、図９において、斜線で示す領域Ｒｂにあることになる。
【００４４】
この場合には、車両前方の対象物を、制動を行うことによって回避することができるが、操舵では回避することができない状態であると判断されるため、図９の領域Ｒｂを拡大した図１１に示す車間距離と相対速度との平面上で、車間距離と相対速度の検出値とから定まる動作点が、制動によって回避することのできない領域に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが、小さくなるように上述と同様に設定する。
【００４５】
つまり、今、図１１において、相対速度と車間距離とで決まる動作点が点Ａ′（Ｖｒａ′、Ｄａ′）であるとすると、制動で回避不可能な、相対速度の境界値ＤBRK は、前記（３）式から、ＤBRK ＝（Ｖｒａ）2 ／（２・αY ）＋Δｔ・Ｖｒａであるから、動作点Ａ′から動作点Ｂ′までの距離Ｌａ′ｂ′は、次式（９）と表すことができる。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
ＳTH＝ＳEMG ＋（Ｌａ′ｂ′／Ｌｃ′ｂ′）・（ＳG1−ＳEMG ）……（１１）
このようにして、ストロークしきい値ＳTHを設定すると、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、ブレーキペダルのストローク検出値Ｓを読み込み、ステップＳ７に移行して、ステップＳ５で設定したストロークしきい値ＳTHと、ステップＳ６で読み込んだストローク検出値Ｓとを比較し、Ｓ＜ＳTHである場合には、ステップＳ８に移行し、図１２に示すように、境界線Ｌｓからストローク検出値Ｓに対応するストローク速度を特定し、これをストローク速度しきい値ｄＳTHとして設定する。
【００４９】
次いで、ステップＳ９に移行し、ストローク検出値Ｓに対し、微分処理、或いはバンドパス又はハイパスフィルタ処理等を行うことによって、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳを算出する。次いで、ステップＳ１０に移行し、ストローク速度ｄＳと、ステップＳ８で算出したストローク速度しきい値ｄＳTHとを比較し、ｄＳ≧ｄＳTHでない場合には、そのまま処理を終了する。
【００５０】
一方、ｄＳ≧ｄＳTHである場合には、緊急時の制動であると判定してステップＳ１１に移行し、ブレーキアシスト処理を行う。また、前記ステップＳ７の処理で、ストローク検出値Ｓがストロークしきい値ＳTHよりも小さくない場合にも緊急時の制動であると判定してステップＳ１１に移行し、ブレーキアシスト処理を行う。
【００５１】
このステップＳ１１では、圧力制御ブレーキブースタ５に、ブレーキアシストを作動させる信号を出力し、マスタシリンダ６の内圧を増圧して、マスタシリンダ６から出力される制動流体圧が、ブレーキペダル２の操作量に応じた制動流体圧よりも大きくなるように制御する。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
【００５２】
コントローラ１０では、所定周期でブレーキアシスト制御処理を実行しており、ブレーキスイッチ４の検出信号をもとに、運転者がブレーキペダル２を操作したかどうかを判定し（ステップＳ１、Ｓ２）、ブレーキペダル２を操作していない場合には、そのまま処理を終了しブレーキアシストは行わない。
この状態から、自車両が、先行車両等に接近し運転者がブレーキペダル２を操作すると、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、車間距離センサ１の検出信号を読み込み、車間距離Ｄを検出し、これを微分処理する等によって相対速度Ｖｒを算出する。そして、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとをもとに、接触可否判断を行う（ステップＳ４）。
【００５３】
例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図５に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される操舵でも制動でも先行車両との接触を回避可能な領域にあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（４）式から、運転者が緊急と判断して規定値Ｇ1 の制動を行う場合のストローク量ＳG1がしきい値ＳTHとして設定される。
【００５４】
このとき、運転者がブレーキペダル２を踏み込み、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓがしきい値ＳTHよりも大きい場合には、ステップＳ７からステップＳ１１に移行し、緊急時の制動であると判定されてブレーキアシストが開始される。したがって、マスタシリンダ６からは運転者のブレーキペダル２の踏み込み量に応じた制動力よりも大きな制動力が発生されることになる。
【００５５】
一方、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓがしきい値ＳTHよりも小さい場合には、ステップＳ７からステップＳ８に移行し、図６の境界線ＬS をもとに、このときのブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに対応するストローク速度しきい値ｄＳTHを検出し、これとブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに基づき算出したストローク速度ｄＳ（ステップＳ９）とを比較する（ステップＳ１０）。そして、ストローク速度ｄＳがストローク速度しきい値ｄＳTHをこえる場合、つまり、ブレーキペダル２の踏み込み量は少ないが、比較的早い速度でブレーキペダル２が踏み込まれた場合には、緊急制動時であると判定されてステップＳ１１に移行し、ブレーキアシストが開始される。逆に、ブレーキペダル２の踏み込み速度が小さい場合には、緊急制動時ではないと判定されてブレーキアシストは行われない。
【００５６】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図７に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、操舵でも制動でも先行車両との接触を回避不可能な領域にあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（５）式から、運転者のブレーキペダル２の操作を検出したら直ちにブレーキアシストを開始するようなストローク量ＳEMG が、しきい値ＳTHとして設定される。
【００５７】
したがって、ブレーキペダルストロークセンサ３の検出値Ｓに基づいて、運転者がブレーキペダル２を操作したと判定したときには、ブレーキペダル２のストローク量Ｓ或いはストローク速度ｄＳに関わらず、直ちに、ステップＳ７からステップＳ１１に移行し、緊急時の制動であると判定されてブレーキアシストが開始されることになる。
【００５８】
つまり、操舵でも制動でも先行車両との接触を回避することができないと判定される場合、すなわち先行車両との接触の可能性が高い場合には、ブレーキペダル２の操作が検出された時点で、ブレーキアシストが開始されてブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生されることになり、速やかに、制動動作が行われることになる。
【００５９】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図９に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、先行車両との接触を、制動では回避不可能であるが、操舵では回避可能である領域Ｒａにあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（８）式に基づいて設定され、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとで特定される動作点が、操舵で接触を回避できない領域、つまり、操舵回避可能境界線ＬSTR に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHは小さくなるように設定される。したがって、操舵で接触を回避できない状態に近づくほど、ブレーキペダル２の踏み込み量が小さい段階でブレーキアシストが開始されるから、ブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生し、より早い段階で接触回避のための十分な制動力を発生させることができる。
【００６０】
また、例えば、車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒが、図９に示すように、制動回避可能境界線ＬBRK 及び操舵回避可能境界線ＬSTR で規定される、先行車両との接触を、制動では回避可能であるが、操舵では回避不可能である領域Ｒｂにあると判定された場合には、ストロークしきい値ＳTHは、前記（１１）式に基づいて設定され、車間距離Ｄと相対速度Ｖｒとで特定される動作点が、操舵で接触を回避できない領域、つまり、制動回避可能境界線ＬBRK に近づくほど、ストロークしきい値ＳTHが小さくなるように設定される。したがって、制動で接触を回避できない状態に近づくほど、ブレーキペダル２の踏み込み量が小さい段階でブレーキアシストが開始されるから、ブレーキペダル２の踏み込み量よりも大きな制動力が発生し、より早い段階で接触回避のためのより大きな制動力を発生させることができる。
【００６１】
このように、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、制動により接触を回避可能な状態にあるか、操舵により接触を回避可能な状態にあるか、を検出し、その状態に応じて、ブレーキアシストを開始するブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしたから、操舵を行うことによって接触を回避可能である状態において、不必要にブレーキアシストが行われることはない。また、規定値Ｇ1 以上の制動を行う際のブレーキペダル２のストローク速度ｄＳと、ストローク量Ｓとの関係を求めて境界線Ｌｓを得て、これに基づいてストロークしきい値ＳTHを設定するようにしているから、個人の技量或いは特性に応じて、ストロークしきい値ＳTHを設定することができ、的確にブレーキアシストを行うことができる。
【００６２】
また、このとき、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、対象物との接触を回避可能であるか否かを判定し、これに基づいてブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしているから、対象物との接触を回避することができるかどうかの可能性に応じて、ブレーキアシストの開始条件を的確に設定することができる。
【００６３】
また、対象物までの車間距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに基づいて、対象物との接触を操舵で回避可能であるか、制動で回避可能であるかを判定し、その判定結果に応じて、ブレーキペダル２のストロークしきい値ＳTHを変更するようにしているから、きめ細かくブレーキアシストの開始条件を設定することができる。
また、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを、対象物との接触を制動で回避することができない場合、或いは、操舵で回避することができない場合に、より小さな値に変更し、ブレーキペダル２の操作量が少ない段階で、ブレーキアシストを開始する構成としたから、制動又は操舵で接触回避を行うことができない場合の、安全性をより高めることができる。
【００６４】
また、操舵のみによって接触を回避できる場合、或いは制動のみによって接触を回避できる場合には、制動でも操舵でも接触を回避することのできない対象物との距離と相対速度との領域への接近度合いに応じて、ブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを小さくするようにしているから、対象物との接触の危険性に応じてブレーキアシストを開始するストロークしきい値ＳTHを的確に設定することができる。
【００６５】
また、対象物との接触を、制動でも、操舵でも回避することができない場合には、ブレーキアシストを開始するしきい値ＳTHを、ブレーキペダル２の踏み込みが行われたとみなすことの可能な値に設定し、ブレーキペダル２の踏み込みが行われた場合には、速やかにブレーキアシストを開始するようにしたから、ブレーキペダル２の踏み込みが行われた時点でより大きな制動力を速やかに発生させることができ、より安全性を向上させることができる。
【００６６】
また、ブレーキペダル２のストローク量Ｓをもとに、このストローク量Ｓがストロークしきい値ＳTHを超えたか否かに基づいて、ブレーキアシストを開始するか否かを判定するようにしているから、安価なセンサでシステムを構築することができる。
また、ブレーキペダル２のストローク量Ｓがしきい値ＳTHをこえていない場合には、ブレーキペダル２のストローク速度ｄＳを算出し、これがストローク速度しきい値ｄＳTHをこえるときにも、緊急制動時であると判定してブレーキアシストを行うようにしているから、ブレーキペダル２のストローク量Ｓは小さいが、緊急制動時である場合にも的確にブレーキアシストを行うことができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態においては、ブレーキペダル２のストローク量Ｓに基づいてブレーキアシストを開始するか否かの判定を行うようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、アクセルペダルの戻し操作に基づいて、ブレーキアシストを開始するか否かの判定を行うようにしてもよい。
ここで、ブレーキペダルストロークセンサ３及びブレーキスイッチ４が制動操作状況検出手段に対応し、圧力制御ブレーキブースタ５がブレーキアシスト手段に対応し、図１の車間距離相対速度検出部１１が相対関係検出手段に対応し、接触回避可否判断部１２が接触回避判断手段に対応し、アシスト開始閾値演算部１３がしきい値変更手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した、車両用制動力制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のコントローラ１０におけるブレーキアシスト制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図４】制動回避可能境界線ＬBRK 及び操作回避可能境界線ＬSTR の一例である。
【図５】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避可能な領域の一例である。
【図６】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図７】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避不可能な領域の一例である。
【図８】対象物との接触を制動及び操舵の何れにおいても回避不可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図９】対象物との接触を、操舵でのみ回避可能な領域Ｒａの一例である。
【図１０】対象物との接触を操舵でのみ回避可能な状態にある場合の、ブレーキアシストを行う領域の一例である。
【図１１】対象物との接触を、制動でのみ回避可能な領域Ｒｂの一例である。
【図１２】ストローク速度しきい値の求め方を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 車間距離センサ
２ ブレーキペダル
３ ブレーキペダルストロークセンサ
４ ブレーキスイッチ
５ 圧力制御ブレーキブースタ
６ マスタシリンダ
１０ コントローラ
１１ 車間距離相対速度検出部
１２ 接触回避可否判断部
１３ アシスト開始閾値演算部
１４ ブレーキアシスト作動判断部
Claims (4)
- 運転者の制動操作状況を検出する制動操作状況検出手段と、
当該制動操作状況検出手段で検出した制動操作状況が予め設定したしきい値を越えるとき、ブレーキペダルの操作量に応じた第１の制動力よりも大きい第２の制動力を発生させるブレーキアシスト手段と、を備えた車両用制動力制御装置において、
自車両と対象物との間の車間距離及び相対速度を検出する相対速度検出手段と、
当該相対速度検出手段で検出した相対関係に基づいて前記対象物との接触を制動操作及び操舵操作の何れによって回避可能かを判断する接触回避判断手段と、
当該接触回避判断手段で、前記対象物との接触を前記制動操作及び操舵操作の何れか一方により回避不可と判断されるとき、前記ブレーキアシスト手段における前記制動操作状況のしきい値を変更するしきい値変更手段と、を備え、
当該しきい値変更手段は、前記対象物との接触を、前記制動操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記制動操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更し、
前記操舵操作のみにより回避可能と判断されるときには、前記相対速度検出手段で検出される車間距離及び相対速度が、前記操舵操作により接触を回避不可と判断される前記車間距離及び相対速度の境界値に近いときほど、前記しきい値をより小さな値に変更することを特徴とする車両用制動力制御装置。 - 前記しきい値変更手段は、前記接触回避判断手段で、前記対象物との接触を、制動操作及び操舵操作の何れによっても回避できないと判断される場合には、前記制動操作状況のしきい値として、予め設定した所定値を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用制動力制御装置。
- 前記所定値は、運転者が制動操作を行ったとみなすことの可能な前記制動操作状況の最小値であることを特徴とする請求項２記載の車両用制動力制御装置。
- 前記制動操作状況は、ブレーキペダルの操作量であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用制動力制御装置。
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