JP3927265B2 - 車両の自動制動制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方の障害物を検知した場合に、そのときの状況に応じて自動的に制動をかける車両の自動制動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衝突あるいは追突事故を防止するために、自車の前方の障害物を検知し、該障害物と自車との距離が、このままこれ以上近付いては危険と判定される距離（閾値）を越えて接近したときに、運転者に対して何等かの警報を発し、あるいは自動制動させる技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−２９８０２２号公報においては、レーダにより得られる前方の物体（先行車）との距離（車間距離）、相対速度や自車速に基づいて自動制動を行う装置が開示されている。より具体的にはこの装置では、自車速、車間距離及び相対速度に基づいて、制動により先行車への追突を防止できる第１の閾値と、ステアリング操作により先行車への追突を防止できる第２の閾値を算出している。そして、検出された車間距離が、第１の閾値より小であっても、第２の閾値より大のときは制動を行わず、第１及び第２の閾値以下となった場合に初めて制動をするようにしている。これにより、運転者の意図通りの追突防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載された装置を含め、従来の自動制動制御装置では、自動制動により車両が停止した後においても自動制動が作動し続け、制動力が過大の場合には、その後運転者によりアクセル操作が行われても、車両が前進し難い（場合によっては進まない）という問題があった。
【０００５】
これに対して、一定時間作動後、自動制動を解除するという方法も考えられるが、自動制動は運転者の意思に係り無く行われるため、自動制動により車両が停止した場合に運転者が自動制動が解除される前に車両を発進させようと思っても、自動制動が作動し続けているため発進できないという不都合がある。
【０００６】
その一方で、自動制動により車両が停止した後、一定時間作動後自動制動が解除された場合に、路面が平坦でない場合には車両が動き始めてしまい、２次衝突を引き起こす恐れがあるという問題もある。
【０００７】
又、その他の対策として、運転者がアクセルを踏んだことを検出した場合に自動制動を解除する方法も考えられるが、この方法では、自動制動による車両の減速作用に伴い運転者が誤ってアクセルペダルを踏み込み、アクセルペダルの踏み込みが検出された場合に、本来自動制動を行わなければならないときに自動制動が解除されてしまうという不具合も生じる。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、自動制動により車両が停止した後、運転者の意図に応じ、該自動制動の解除を適切に行うことのできる車両の自動制動制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両前方の障害物を検知する障害物検知手段を有し、所定の条件下で障害物が検知された場合に自車の自動制動を行う車両の自動制動制御装置において、前記自動制動が作動した後、車両が実質的に停止したことを判定する停止判定手段と、当該車両の停止状態を維持するための制動力を決定する制動力決定手段と、前記停止判定手段によって車両が停止したと判定されたときに、前記車両の停止状態を維持するための制動力によって車両を制動制御する制動力制御手段と、車両が走行を開始し、車速が所定値以上となったことを判定する走行判定手段と、前記走行判定手段により車両が再び走行を開始し車速が所定値以上となったと判定されたときに前記制動力を解除する解除手段とを備えている。
【００１０】
本発明によれば、自動制動により車両が停止した後、当該車両の停止状態を維持するための制動力を、障害物との衝突を回避するための制動力より小さく、例えば車両の停止状態を維持するのに必要最小限の制動力として設定し、運転者が車両を再び発進させようとした場合には、速やかに制動を解除し、発進をスムーズにすることで、運転者の意思に対応した車両走行が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態は、前記車両の自動制動制御装置は、更に、路面の勾配状態を検出する勾配状態検出手段を備え、前記制動力決定手段が、該検出された勾配状態に基づいて車両の停止状態を維持するための制動力を決定するようにすることである。これにより、路面の勾配に応じて制動力を決定するため、路面の勾配が急な場合においても車両の停止状態を確実に維持することができる。
【００１２】
以下、図面を参照して本発明のより具体的な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明が適用される自動制動制御装置の概略構成図である。
【００１４】
図２において、制御装置（ＥＣＵ）１０には、運転者がブレーキペダル１２を踏んだことを検出するためのブレーキスイッチ１４のオン、オフ信号、ステアリング１７の操舵角αを検出するための操舵角センサ１８からの信号、アクセルペダル１５を踏んだことを検出するためのアクセルセンサ１６からの信号、障害物までの距離Ｌｃを検出するためのレーダ（障害物検知手段）２０からの信号、自車の車速Ｖを検出するための車輪速センサ２２〜２８からの信号、ヨーレートγを求める情報としてのヨーレートセンサ３０からの信号、路面の勾配を検出する勾配センサ３１からの信号、衝突による衝撃の大きさを車両の加速度Ｇにより検出するＧセンサ３２及びＧスイッチ３３からの信号等が入力されている。
【００１５】
制御装置１０は、入力されてきたこれらの信号を基に障害物情報を判断し、警告の必要があると判断したときには、ブレーキアクチュエータ３４に対し警告のための緩制動の指示を出すと共に、アラーム３６を作動させ、更に（運転者がブレーキペダル１２を踏んでいないにも拘らず緩制動を掛けることから）後続車に該緩制動を知らせるためにブレーキランプ３８を点灯させる。更に、制御装置１０は、なお車両が障害物に接近した場合には、ブレーキアクチュエータ３４に対しフル制動の指示を出し、衝突を回避する。そして、車両が略停止状態になった場合に、車両の停止状態を維持するための制動力を決定し、ブレーキアクチュエータ３４に対し指示を出し、該制動力で停止を維持する。又、運転者が、車両を再び走行させようとしてアクセルペダル１５を踏込み、車速が所定値以上になった場合には、ブレーキアクチュエータ３４に対し前記制動力を解除する信号を出す。
【００１６】
即ち、制御装置１０は、車輪速センサ２２〜２８からの信号に基づいて車速Ｖを算出し、車両が実質的に停止したことを判定する停止判定手段及び車両が走行を開始したことを判定する走行判定手段の役割を果たすと共に、制動力決定手段、制動力制御手段及び制動力を解除する解除手段の役割を果たす。
【００１７】
次に、図３〜図６のフローチャートを参照して、本発明の第１実施形態における制御について説明する。
【００１８】
まず、ステップ１００において、レーダ２０の信号が入力される。制御装置１０においてこの信号の処理がなされ、障害物までの距離（相対距離）Ｌｃが得られる。ステップ１０２では、制御装置１０は車輪速センサ２２〜２８の信号から自車速Ｖを得ると共に、前記相対距離Ｌｃの情報から障害物の接近速度（相対速度）Ｖobを演算する。又、これらの情報及び前記検知された距離Ｌｃから予想到達時間Ｔｃを計算する。
【００１９】
本実施形態では、障害物が対向車か否かを判断し、その結果に応じて予想到達時間Ｔｃを次のようにして２通りに演算するようにしている。
【００２０】
即ち、図６に示されるように、先ずステップ１０２ａにおいて、相対速度Ｖobが自車速Ｖ以下であるか否かが判断される。ここで、Ｖob≦Ｖが成立しているときは、障害物が固定障害物か自車と同一方向に進行している前方他車のいずれかであると判断し、ステップ１０２ｂに進み、予想到達時間Ｔｃは次の（１）式のように演算される。
【００２１】
Ｔｃ＝Ｌｃ／Ｖob …（１）
【００２２】
一方、ステップ１０２ａにおいてＶob≦Ｖが成立しなかったときは、自車速Ｖよりも相対速度Ｖobの方が大きいということであるため、障害物が自車に向かって接近してきていることを意味していることになる。従って、障害物は対向車であると判断し、ステップ１０２ｃにおいて、予想到達時間Ｔｃが次の（２）式によって演算される。
【００２３】
Ｔｃ＝Ｌｃ／｛（１＋α）×Ｖ−α×Ｖob｝ …（２）
【００２４】
ここで、αは対向車補正係数で、０＜α＜１である。
【００２５】
図３に戻って、ステップ１０４において、操舵角センサ１８からの操舵角αの信号が入力され、ヨーレートセンサ３０からヨーレートγの信号が入力される。そして、自車速Ｖ及びヨーレートγより旋回半径Ｒを計算する。なお、旋回半径Ｒ＝（自車速Ｖ／ヨーレートγ）である。
【００２６】
次にステップ１０６では、前記予想到達時間Ｔｃが、この値を割り込んだ場合にフル制動を掛けるという閾値であるフル制動スレッシュホールドＷｂを決定する。
【００２７】
これは、上で計算された旋回半径Ｒの逆数ρを用いて、図７のグラフにより決定される。図７において、横軸は旋回半径Ｒの逆数ρを表わし、中央の０は旋回半径が無限大の場合、即ち直進の場合を表わし、右側は右カーブ、左側は左カーブを表わしている。又、縦軸は閾値Ｗｂであり、今旋回半径Ｒの逆数ρがρ1 であったとすると、これに対応するグラフ上の値Ｗb1がこの場合の閾値（フル制動スレッシュホールド）Ｗｂとなる。
【００２８】
次に、ステップ１０８では、予想到達時間Ｔｃが、この値を割り込んだら警告のための緩制動を行うという閾値である緩制動スレッシュホールドＷｒを決定する。これも、フル制動スレッシュホールドＷｂと同様に、上で計算された旋回半径Ｒの逆数ρを用いて図８のグラフによって決定される。
【００２９】
なお、図８において、グラフが複数描かれているのは、運転者の好み等により、緩制動を行うタイミングを早めに、あるいは遅めに補正し得ることを示している。このどのグラフを用いるかは、事前に運転者によってダイヤル等により選択される。又、図７及び８のグラフは曲線で表わされているが、折れ線で表わしてもよい。
【００３０】
次に、ステップ１１０において、実際に衝突した際の衝撃の大きさを表わす車両の加速度Ｇを、Ｇセンサ３２及びＧスイッチ３３よりの信号に基づいて計算する。
【００３１】
図４の制御フローに移って、ステップ１１２では、障害物との衝突を回避するためにフル制動で車両が一旦停止した後、運転者が車両を発進させようとしているか否か判断する。即ち、車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大で、且つ一旦停止フラグＦｓがオンか否か判断する。この条件が満たされないときは次のステップ１１４へ進む。
【００３２】
ステップ１１４では、フル制動により車両がほとんど停止状態にあるか否か判断する。即ち、車速Ｖが車速検知下限値Ｖ1 （Ｖ1 ＜Ｖ0 ）より小か否か判断する。この条件が満たされない場合は次のステップ１１６へ進む。
【００３３】
ステップ１１６では、フル制動を掛けたにも拘らず衝突等により車両に大きな衝撃が加わったか否か判断する。即ち、ステップ１１０で算出された加速度Ｇが衝撃スレッシュホールドＧ0 を上回り、且つフル制動をしている場合にそのままフル制動を続ける必要のある状況であることを示すフル制動フラグ有効期間Ｔff内か否か判断する。これらの条件が成り立たない場合には次のステップ１１８へ進む。
【００３４】
ステップ１１８では、その間フル制動を続行し続けるフル制動持続期間Ｔf 内か否か判断する。フル制動持続期間Ｔf 内でない場合には次のステップ１２０へ進む。
【００３５】
ステップ１２０では、障害物がなおも接近し、フル制動が必要とされる状況か否か判断する。即ち、予想到達時間Ｔｃがフル制動スレッシュホールドＷｂを下回り、且つ警告フラグ有効期間Ｔkf内か否か判断する。これらの条件が満たされていない場合には図５のステップ１２２へ進む。
【００３６】
ステップ１２２では、運転者がブレーキペダル１２を踏み、あるいはステアリング１７を操作することにより衝突回避動作をしているか否か判断する。即ち、ブレーキスイッチ１４がオン又はステアリング１７を操作する速さである操舵速度ｄαが操舵速度スレッシュホールド（閾値）ｄα0 を上回っていないか（急ハンドルか否か）を判断する。これらの条件が満たされていない場合には次のステップ１２４へ進む。
【００３７】
ステップ１２４では、その間緩制動を続行し続ける緩制動持続期間Ｔｋ内か否か判断する。緩制動持続期間Ｔｋ内でない場合には、次のステップ１２６へ進む。
【００３８】
ステップ１２６では、警告フラグ有効期間Ｔkf内において緩制動持続期間Ｔｋが経過した場合に、一旦緩制動を解除することを示すフラグFLG がオンか否か判断する。フラグFLG がオフの場合には次のステップ１２８へ進む。
【００３９】
ステップ１２８では、警告のための緩制動が必要か否か、即ち緩制動が必要な範囲に障害物が存在するにも拘らず、運転者が回避操作をしていないか否かを判断する。即ち、予想到達時間Ｔｃが緩制動スレッシュホールドＷｒを割り込み、緩制動スレッシュホールドＷｒより小で、且つブレーキスイッチ１４がオフ（即ち運転者がブレーキペダル１２を踏んでおらず、制動による回避操作をしていない）且つステアリング１７の操舵速度ｄαが操舵速度スレッシュホールドｄα0 より小（即ち運転者がステアリング操作による回避を行っていない）か否か判断する。その結果、緩制動が必要でない場合には次のステップ１３０へ進む。
【００４０】
ステップ１３０では、それまで自動制動制御をしていた場合にはその自動制動制御を解除し、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動を解除する。もともと自動制動制御を行っていない場合には、ここでは実際には何も行われない。
【００４１】
ステップ１２８において、緩制動が必要であると判断された場合には、ステップ１３２へ進み、図９にＴｋ、Ｔkfで示す緩制動持続期間及び警告フラグ有効期間を計算する。そして、ステップ１３４において緩制動を開始し、アラーム３６及びブレーキランプ３８を作動し、フラグFLG をオンにする。
【００４２】
警告のための緩制動の結果、運転者が制動又はステアリング１７による回避操作を行ったとステップ１２２において判断された場合には、ステップ１３６へ進み、緩制動持続期間Ｔｋ及び警告フラグＦｋがリセットされる。そして、緩制動が解除され、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動が解除され、フラグFLG がオフとされる。
【００４３】
緩制動を行ったにも拘らず、運転者による回避操作が行われず、ステップ１２４において緩制動持続期間Ｔｋ内と判断された場合には、そのまま緩制動を継続する。
【００４４】
又、図９にＴｏで示すように警告フラグ有効期間内Ｔkf内であっても、緩制動持続期間Ｔｋを経過した場合には、ステップ１２６において今まで緩制動が行われていたことがフラグFLG オンによって判断されると、ステップ１３６へ進み、一旦緩制動が解除される。
【００４５】
その後、障害物がなおも接近してフル制動が必要であるとステップ１２０において判断された場合には、ステップ１３８において、図１０のグラフより、フル制動持続期間Ｔｆ及びフル制動フラグ有効期間Ｔffが計算され、次のステップ１４０において、フル制動が開始され、アラーム３６及びブレーキランプ３８が作動される。
【００４６】
そして、ステップ１１８においてフル制動持続期間Ｔｆ内であると判定されると、そのままフル制動が継続される。
【００４７】
フル制動を継続したにも拘らず、ステップ１１６において車両の加速度Ｇが衝撃スレッシュホールドＧ0 より大、且つフル制動フラグ有効期間Ｔff内であると判定された場合には、衝突したものと判断し、ステップ１４２において、フル制動持続期間Ｔｆ及びフル制動フラグ有効期間Ｔffを無限大まで延長し、２次衝突による被害・加害を避けるため、ステップ１４４においてフル制動を継続し、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動を続行する。
【００４８】
一方、ステップ１１４において、フル制動により車速Ｖが低下し、車速検知下限値Ｖ1 より小となったと判断された場合には、車両がほぼ停止状態にあると判断して、ステップ１４６へ進み、一旦停止フラグＦｓをオンとし、次のステップ１４８において、前輪側のフル制動を解除し、後輪側のみフル制動を継続する。これにより車両の停止状態は維持されるが、車両を停止させようという力は前輪にフル制動が掛かったときよりは低下した状態となる。即ち、この状態では、運転者の通常の走行状態におけるアクセルペダル１５の踏み方では駆動力が小さいため、後輪の制動力の方が大きく、車両の停止状態は維持される。このとき、運転者が本当に車両を動かそうとしてアクセルペダル１５を踏み込むと、駆動力が後輪の制動力に勝るようになり、車両は動き出す。これは丁度パーキングブレーキを引いたまま発進したような状態である。即ち、この実施形態では、「後輪のみフル制動するという制動力」が、特許請求の範囲における「車両の停止状態を維持するための制動力」として決定されていることになる。
【００４９】
ステップ１１２において、車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大となり、且つ一旦停止フラグがオンであると判断された場合には、運転者が車両を発進させようという意思を持っており、その結果として（後輪の制動がかかっているにも拘らず）車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大になったと判定し、ステップ１５０において一旦停止フラグＦｓをオフにして、ステップ１５２で全輪のフル制動を解除する（実際には既に前輪のフル制動は解除されているので、ここでは後輪のフル制動が解除される）。その結果、全てのフル制動が解除され、容易に発進でき、通常通りの走行が可能となる。なお、この制動解除は車両が既に発進している状態下で実行されるため、（運転者に違和感を与えないように）徐々に行われる。
【００５０】
本実施形態においては、障害物が接近し、フル制動スレッシュホールドＷｂを割り込んだ場合には衝突を回避するために４輪フル制動を掛けた後、停止直前で前輪側のフル制動を解除し、制動力を弱めるようにしているため、急停止の衝撃による車両の揺り返しを小さくすることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、車両停止直前に後輪側のみフル制動を維持するようにしているが、逆に前輪側のみフル制動を維持するようにしてもよい。あるいは、前輪側及び後輪側共に制動油圧をフル制動より低く（例えば共にフル制動時の１／２に）設定するようにしてもよい。
【００５２】
次に、第２実施形態の制御について説明する。
【００５３】
上に説明した第１実施形態では、路面の状態に関係なく一律に制動力を下げるようにしていたが、路面が平坦で無く勾配が急な場合には、その勾配状態を考慮して制動力を制御する必要がある。本第２実施形態は、勾配センサ等により路面の勾配状態を検出することにより、勾配状態に応じて制動力を制御するようにするものである。
【００５４】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、図３のフローチャートのステップ１００からステップ１１０までの間のいずれかの位置で、勾配センサ３１からの入力信号から路面の勾配を計算するステップを追加する（図は省略）ことと、図１１に示すように図４のフローチャートのステップ１４８の代わりに、路面の勾配状態に応じた油圧（車両の停止状態を「過不足なく」維持するための制動力を発生し得る油圧）Ｐｄで制動制御を行う２つのステップ１６０及び１６２を追加したことである。
【００５５】
なお、勾配センサ３１は特に限定されるものではなく、車両にピッチレートセンサが設けてあれば、それを利用してもよいし、専用のセンサでなくても既に設けてあるＧセンサ３２及びＧスイッチ３３を勾配センサとして兼用し、その出力を利用してもよいし、更にナビゲーションシステムの道路情報として高度や路面勾配が含まれていれば、その情報を勾配センサ３１からの情報として利用することもできる。
【００５６】
図１１のフローチャートのステップ１１４において、車速Ｖが車速検知下限値Ｖ1 を下回った場合には、自車がほとんど停止状態にあると判断し、ステップ１４６において一旦停止フラグをオンとする。
【００５７】
次のステップ１６０では、図１２のマップを参照して、道路勾配Ｄから前後輪の制動油圧Ｐｄを決定する。図１２に示すように、マップの特性としては路面勾配Ｄが０の場合には制動油圧Ｐｄが最も低く、路面勾配Ｄが大きくなると高く設定しておくようにする。又、前下がりの勾配Ｄｒのときには、前輪側の接地荷重が高いため、前輪側の制動油圧Ｐdfを高くし、後ろ下がりの勾配のときには、その逆に後輪側の制御油圧Ｐdrを高くして車両を止めようという力を有効に働かせるようにする。
【００５８】
次に、ステップ１６２において、上で決定された油圧Ｐｄにより４輪の油圧制御を開始する。これにより、車両の停止状態を維持したまま、車両を停止させようという力が４輪にフル制動が掛かったときより低く保たれる。又、勾配の向きに合わせて前後輪の油圧を配分したため、勾配がきつい場合には車両を停止させようという力が大きく働くため、急勾配でも車両が動き出すことはない。
【００５９】
これ以外の点については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、自動制動により車両が停止した場合には、停止状態を維持できる制動力を車両に付与すると共に、運転者が車両を発進させようとする意思を検知した場合には、制動力を完全に解除するようにしたため、運転者のアクセル操作に対応した車両走行が可能となる。
【００６１】
又、路面の勾配状態に応じて制動力を決定するようにした場合には、停止時に車両が動き出すのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要旨を示すブロック図
【図２】本発明が適用された自動制動制御装置の概略構成図
【図３】第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図４】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図５】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図６】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図７】フル制動スレッシュホールドを示す線図
【図８】緩制動スレッシュホールドを示す線図
【図９】緩制動持続期間及び警告フラグ有効期間を示す線図
【図１０】フル制動持続期間及びフル制動フラグ有効期間を示す線図
【図１１】第２実施形態の制御を示すフローチャート
【図１２】路面勾配と制御油圧の関係を示す線図
【符号の説明】
１０…制御装置（ＥＣＵ）
１２…ブレーキペダル
１４…ブレーキスイッチ
１５…アクセルペダル
１６…アクセルセンサ
１７…ステアリング
１８…操舵角センサ
２０…レーダ（障害物検知手段）
２２、２４、２６、２８…車輪速センサ
３０…ヨーレート
３１…勾配センサ
３２…Ｇセンサ
３３…Ｇスイッチ
３４…ブレーキアクチュエータ
３６…アラーム
３８…ブレーキランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方の障害物を検知した場合に、そのときの状況に応じて自動的に制動をかける車両の自動制動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衝突あるいは追突事故を防止するために、自車の前方の障害物を検知し、該障害物と自車との距離が、このままこれ以上近付いては危険と判定される距離（閾値）を越えて接近したときに、運転者に対して何等かの警報を発し、あるいは自動制動させる技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−２９８０２２号公報においては、レーダにより得られる前方の物体（先行車）との距離（車間距離）、相対速度や自車速に基づいて自動制動を行う装置が開示されている。より具体的にはこの装置では、自車速、車間距離及び相対速度に基づいて、制動により先行車への追突を防止できる第１の閾値と、ステアリング操作により先行車への追突を防止できる第２の閾値を算出している。そして、検出された車間距離が、第１の閾値より小であっても、第２の閾値より大のときは制動を行わず、第１及び第２の閾値以下となった場合に初めて制動をするようにしている。これにより、運転者の意図通りの追突防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載された装置を含め、従来の自動制動制御装置では、自動制動により車両が停止した後においても自動制動が作動し続け、制動力が過大の場合には、その後運転者によりアクセル操作が行われても、車両が前進し難い（場合によっては進まない）という問題があった。
【０００５】
これに対して、一定時間作動後、自動制動を解除するという方法も考えられるが、自動制動は運転者の意思に係り無く行われるため、自動制動により車両が停止した場合に運転者が自動制動が解除される前に車両を発進させようと思っても、自動制動が作動し続けているため発進できないという不都合がある。
【０００６】
その一方で、自動制動により車両が停止した後、一定時間作動後自動制動が解除された場合に、路面が平坦でない場合には車両が動き始めてしまい、２次衝突を引き起こす恐れがあるという問題もある。
【０００７】
又、その他の対策として、運転者がアクセルを踏んだことを検出した場合に自動制動を解除する方法も考えられるが、この方法では、自動制動による車両の減速作用に伴い運転者が誤ってアクセルペダルを踏み込み、アクセルペダルの踏み込みが検出された場合に、本来自動制動を行わなければならないときに自動制動が解除されてしまうという不具合も生じる。
【０００８】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、自動制動により車両が停止した後、運転者の意図に応じ、該自動制動の解除を適切に行うことのできる車両の自動制動制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両前方の障害物を検知する障害物検知手段を有し、所定の条件下で障害物が検知された場合に自車の自動制動を行う車両の自動制動制御装置において、前記自動制動が作動した後、車両が実質的に停止したことを判定する停止判定手段と、当該車両の停止状態を維持するための制動力を決定する制動力決定手段と、前記停止判定手段によって車両が停止したと判定されたときに、前記車両の停止状態を維持するための制動力によって車両を制動制御する制動力制御手段と、車両が走行を開始し、車速が所定値以上となったことを判定する走行判定手段と、前記走行判定手段により車両が再び走行を開始し車速が所定値以上となったと判定されたときに前記制動力を解除する解除手段とを備えている。
【００１０】
本発明によれば、自動制動により車両が停止した後、当該車両の停止状態を維持するための制動力を、障害物との衝突を回避するための制動力より小さく、例えば車両の停止状態を維持するのに必要最小限の制動力として設定し、運転者が車両を再び発進させようとした場合には、速やかに制動を解除し、発進をスムーズにすることで、運転者の意思に対応した車両走行が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態は、前記車両の自動制動制御装置は、更に、路面の勾配状態を検出する勾配状態検出手段を備え、前記制動力決定手段が、該検出された勾配状態に基づいて車両の停止状態を維持するための制動力を決定するようにすることである。これにより、路面の勾配に応じて制動力を決定するため、路面の勾配が急な場合においても車両の停止状態を確実に維持することができる。
【００１２】
以下、図面を参照して本発明のより具体的な実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図２は、本発明が適用される自動制動制御装置の概略構成図である。
【００１４】
図２において、制御装置（ＥＣＵ）１０には、運転者がブレーキペダル１２を踏んだことを検出するためのブレーキスイッチ１４のオン、オフ信号、ステアリング１７の操舵角αを検出するための操舵角センサ１８からの信号、アクセルペダル１５を踏んだことを検出するためのアクセルセンサ１６からの信号、障害物までの距離Ｌｃを検出するためのレーダ（障害物検知手段）２０からの信号、自車の車速Ｖを検出するための車輪速センサ２２〜２８からの信号、ヨーレートγを求める情報としてのヨーレートセンサ３０からの信号、路面の勾配を検出する勾配センサ３１からの信号、衝突による衝撃の大きさを車両の加速度Ｇにより検出するＧセンサ３２及びＧスイッチ３３からの信号等が入力されている。
【００１５】
制御装置１０は、入力されてきたこれらの信号を基に障害物情報を判断し、警告の必要があると判断したときには、ブレーキアクチュエータ３４に対し警告のための緩制動の指示を出すと共に、アラーム３６を作動させ、更に（運転者がブレーキペダル１２を踏んでいないにも拘らず緩制動を掛けることから）後続車に該緩制動を知らせるためにブレーキランプ３８を点灯させる。更に、制御装置１０は、なお車両が障害物に接近した場合には、ブレーキアクチュエータ３４に対しフル制動の指示を出し、衝突を回避する。そして、車両が略停止状態になった場合に、車両の停止状態を維持するための制動力を決定し、ブレーキアクチュエータ３４に対し指示を出し、該制動力で停止を維持する。又、運転者が、車両を再び走行させようとしてアクセルペダル１５を踏込み、車速が所定値以上になった場合には、ブレーキアクチュエータ３４に対し前記制動力を解除する信号を出す。
【００１６】
即ち、制御装置１０は、車輪速センサ２２〜２８からの信号に基づいて車速Ｖを算出し、車両が実質的に停止したことを判定する停止判定手段及び車両が走行を開始したことを判定する走行判定手段の役割を果たすと共に、制動力決定手段、制動力制御手段及び制動力を解除する解除手段の役割を果たす。
【００１７】
次に、図３〜図６のフローチャートを参照して、本発明の第１実施形態における制御について説明する。
【００１８】
まず、ステップ１００において、レーダ２０の信号が入力される。制御装置１０においてこの信号の処理がなされ、障害物までの距離（相対距離）Ｌｃが得られる。ステップ１０２では、制御装置１０は車輪速センサ２２〜２８の信号から自車速Ｖを得ると共に、前記相対距離Ｌｃの情報から障害物の接近速度（相対速度）Ｖobを演算する。又、これらの情報及び前記検知された距離Ｌｃから予想到達時間Ｔｃを計算する。
【００１９】
本実施形態では、障害物が対向車か否かを判断し、その結果に応じて予想到達時間Ｔｃを次のようにして２通りに演算するようにしている。
【００２０】
即ち、図６に示されるように、先ずステップ１０２ａにおいて、相対速度Ｖobが自車速Ｖ以下であるか否かが判断される。ここで、Ｖob≦Ｖが成立しているときは、障害物が固定障害物か自車と同一方向に進行している前方他車のいずれかであると判断し、ステップ１０２ｂに進み、予想到達時間Ｔｃは次の（１）式のように演算される。
【００２１】
Ｔｃ＝Ｌｃ／Ｖob …（１）
【００２２】
一方、ステップ１０２ａにおいてＶob≦Ｖが成立しなかったときは、自車速Ｖよりも相対速度Ｖobの方が大きいということであるため、障害物が自車に向かって接近してきていることを意味していることになる。従って、障害物は対向車であると判断し、ステップ１０２ｃにおいて、予想到達時間Ｔｃが次の（２）式によって演算される。
【００２３】
Ｔｃ＝Ｌｃ／｛（１＋α）×Ｖ−α×Ｖob｝ …（２）
【００２４】
ここで、αは対向車補正係数で、０＜α＜１である。
【００２５】
図３に戻って、ステップ１０４において、操舵角センサ１８からの操舵角αの信号が入力され、ヨーレートセンサ３０からヨーレートγの信号が入力される。そして、自車速Ｖ及びヨーレートγより旋回半径Ｒを計算する。なお、旋回半径Ｒ＝（自車速Ｖ／ヨーレートγ）である。
【００２６】
次にステップ１０６では、前記予想到達時間Ｔｃが、この値を割り込んだ場合にフル制動を掛けるという閾値であるフル制動スレッシュホールドＷｂを決定する。
【００２７】
これは、上で計算された旋回半径Ｒの逆数ρを用いて、図７のグラフにより決定される。図７において、横軸は旋回半径Ｒの逆数ρを表わし、中央の０は旋回半径が無限大の場合、即ち直進の場合を表わし、右側は右カーブ、左側は左カーブを表わしている。又、縦軸は閾値Ｗｂであり、今旋回半径Ｒの逆数ρがρ1 であったとすると、これに対応するグラフ上の値Ｗb1がこの場合の閾値（フル制動スレッシュホールド）Ｗｂとなる。
【００２８】
次に、ステップ１０８では、予想到達時間Ｔｃが、この値を割り込んだら警告のための緩制動を行うという閾値である緩制動スレッシュホールドＷｒを決定する。これも、フル制動スレッシュホールドＷｂと同様に、上で計算された旋回半径Ｒの逆数ρを用いて図８のグラフによって決定される。
【００２９】
なお、図８において、グラフが複数描かれているのは、運転者の好み等により、緩制動を行うタイミングを早めに、あるいは遅めに補正し得ることを示している。このどのグラフを用いるかは、事前に運転者によってダイヤル等により選択される。又、図７及び８のグラフは曲線で表わされているが、折れ線で表わしてもよい。
【００３０】
次に、ステップ１１０において、実際に衝突した際の衝撃の大きさを表わす車両の加速度Ｇを、Ｇセンサ３２及びＧスイッチ３３よりの信号に基づいて計算する。
【００３１】
図４の制御フローに移って、ステップ１１２では、障害物との衝突を回避するためにフル制動で車両が一旦停止した後、運転者が車両を発進させようとしているか否か判断する。即ち、車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大で、且つ一旦停止フラグＦｓがオンか否か判断する。この条件が満たされないときは次のステップ１１４へ進む。
【００３２】
ステップ１１４では、フル制動により車両がほとんど停止状態にあるか否か判断する。即ち、車速Ｖが車速検知下限値Ｖ1 （Ｖ1 ＜Ｖ0 ）より小か否か判断する。この条件が満たされない場合は次のステップ１１６へ進む。
【００３３】
ステップ１１６では、フル制動を掛けたにも拘らず衝突等により車両に大きな衝撃が加わったか否か判断する。即ち、ステップ１１０で算出された加速度Ｇが衝撃スレッシュホールドＧ0 を上回り、且つフル制動をしている場合にそのままフル制動を続ける必要のある状況であることを示すフル制動フラグ有効期間Ｔff内か否か判断する。これらの条件が成り立たない場合には次のステップ１１８へ進む。
【００３４】
ステップ１１８では、その間フル制動を続行し続けるフル制動持続期間Ｔf 内か否か判断する。フル制動持続期間Ｔf 内でない場合には次のステップ１２０へ進む。
【００３５】
ステップ１２０では、障害物がなおも接近し、フル制動が必要とされる状況か否か判断する。即ち、予想到達時間Ｔｃがフル制動スレッシュホールドＷｂを下回り、且つ警告フラグ有効期間Ｔkf内か否か判断する。これらの条件が満たされていない場合には図５のステップ１２２へ進む。
【００３６】
ステップ１２２では、運転者がブレーキペダル１２を踏み、あるいはステアリング１７を操作することにより衝突回避動作をしているか否か判断する。即ち、ブレーキスイッチ１４がオン又はステアリング１７を操作する速さである操舵速度ｄαが操舵速度スレッシュホールド（閾値）ｄα0 を上回っていないか（急ハンドルか否か）を判断する。これらの条件が満たされていない場合には次のステップ１２４へ進む。
【００３７】
ステップ１２４では、その間緩制動を続行し続ける緩制動持続期間Ｔｋ内か否か判断する。緩制動持続期間Ｔｋ内でない場合には、次のステップ１２６へ進む。
【００３８】
ステップ１２６では、警告フラグ有効期間Ｔkf内において緩制動持続期間Ｔｋが経過した場合に、一旦緩制動を解除することを示すフラグFLG がオンか否か判断する。フラグFLG がオフの場合には次のステップ１２８へ進む。
【００３９】
ステップ１２８では、警告のための緩制動が必要か否か、即ち緩制動が必要な範囲に障害物が存在するにも拘らず、運転者が回避操作をしていないか否かを判断する。即ち、予想到達時間Ｔｃが緩制動スレッシュホールドＷｒを割り込み、緩制動スレッシュホールドＷｒより小で、且つブレーキスイッチ１４がオフ（即ち運転者がブレーキペダル１２を踏んでおらず、制動による回避操作をしていない）且つステアリング１７の操舵速度ｄαが操舵速度スレッシュホールドｄα0 より小（即ち運転者がステアリング操作による回避を行っていない）か否か判断する。その結果、緩制動が必要でない場合には次のステップ１３０へ進む。
【００４０】
ステップ１３０では、それまで自動制動制御をしていた場合にはその自動制動制御を解除し、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動を解除する。もともと自動制動制御を行っていない場合には、ここでは実際には何も行われない。
【００４１】
ステップ１２８において、緩制動が必要であると判断された場合には、ステップ１３２へ進み、図９にＴｋ、Ｔkfで示す緩制動持続期間及び警告フラグ有効期間を計算する。そして、ステップ１３４において緩制動を開始し、アラーム３６及びブレーキランプ３８を作動し、フラグFLG をオンにする。
【００４２】
警告のための緩制動の結果、運転者が制動又はステアリング１７による回避操作を行ったとステップ１２２において判断された場合には、ステップ１３６へ進み、緩制動持続期間Ｔｋ及び警告フラグＦｋがリセットされる。そして、緩制動が解除され、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動が解除され、フラグFLG がオフとされる。
【００４３】
緩制動を行ったにも拘らず、運転者による回避操作が行われず、ステップ１２４において緩制動持続期間Ｔｋ内と判断された場合には、そのまま緩制動を継続する。
【００４４】
又、図９にＴｏで示すように警告フラグ有効期間内Ｔkf内であっても、緩制動持続期間Ｔｋを経過した場合には、ステップ１２６において今まで緩制動が行われていたことがフラグFLG オンによって判断されると、ステップ１３６へ進み、一旦緩制動が解除される。
【００４５】
その後、障害物がなおも接近してフル制動が必要であるとステップ１２０において判断された場合には、ステップ１３８において、図１０のグラフより、フル制動持続期間Ｔｆ及びフル制動フラグ有効期間Ｔffが計算され、次のステップ１４０において、フル制動が開始され、アラーム３６及びブレーキランプ３８が作動される。
【００４６】
そして、ステップ１１８においてフル制動持続期間Ｔｆ内であると判定されると、そのままフル制動が継続される。
【００４７】
フル制動を継続したにも拘らず、ステップ１１６において車両の加速度Ｇが衝撃スレッシュホールドＧ0 より大、且つフル制動フラグ有効期間Ｔff内であると判定された場合には、衝突したものと判断し、ステップ１４２において、フル制動持続期間Ｔｆ及びフル制動フラグ有効期間Ｔffを無限大まで延長し、２次衝突による被害・加害を避けるため、ステップ１４４においてフル制動を継続し、アラーム３６及びブレーキランプ３８の作動を続行する。
【００４８】
一方、ステップ１１４において、フル制動により車速Ｖが低下し、車速検知下限値Ｖ1 より小となったと判断された場合には、車両がほぼ停止状態にあると判断して、ステップ１４６へ進み、一旦停止フラグＦｓをオンとし、次のステップ１４８において、前輪側のフル制動を解除し、後輪側のみフル制動を継続する。これにより車両の停止状態は維持されるが、車両を停止させようという力は前輪にフル制動が掛かったときよりは低下した状態となる。即ち、この状態では、運転者の通常の走行状態におけるアクセルペダル１５の踏み方では駆動力が小さいため、後輪の制動力の方が大きく、車両の停止状態は維持される。このとき、運転者が本当に車両を動かそうとしてアクセルペダル１５を踏み込むと、駆動力が後輪の制動力に勝るようになり、車両は動き出す。これは丁度パーキングブレーキを引いたまま発進したような状態である。即ち、この実施形態では、「後輪のみフル制動するという制動力」が、特許請求の範囲における「車両の停止状態を維持するための制動力」として決定されていることになる。
【００４９】
ステップ１１２において、車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大となり、且つ一旦停止フラグがオンであると判断された場合には、運転者が車両を発進させようという意思を持っており、その結果として（後輪の制動がかかっているにも拘らず）車速Ｖが低車速スレッシュホールドＶ0 より大になったと判定し、ステップ１５０において一旦停止フラグＦｓをオフにして、ステップ１５２で全輪のフル制動を解除する（実際には既に前輪のフル制動は解除されているので、ここでは後輪のフル制動が解除される）。その結果、全てのフル制動が解除され、容易に発進でき、通常通りの走行が可能となる。なお、この制動解除は車両が既に発進している状態下で実行されるため、（運転者に違和感を与えないように）徐々に行われる。
【００５０】
本実施形態においては、障害物が接近し、フル制動スレッシュホールドＷｂを割り込んだ場合には衝突を回避するために４輪フル制動を掛けた後、停止直前で前輪側のフル制動を解除し、制動力を弱めるようにしているため、急停止の衝撃による車両の揺り返しを小さくすることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、車両停止直前に後輪側のみフル制動を維持するようにしているが、逆に前輪側のみフル制動を維持するようにしてもよい。あるいは、前輪側及び後輪側共に制動油圧をフル制動より低く（例えば共にフル制動時の１／２に）設定するようにしてもよい。
【００５２】
次に、第２実施形態の制御について説明する。
【００５３】
上に説明した第１実施形態では、路面の状態に関係なく一律に制動力を下げるようにしていたが、路面が平坦で無く勾配が急な場合には、その勾配状態を考慮して制動力を制御する必要がある。本第２実施形態は、勾配センサ等により路面の勾配状態を検出することにより、勾配状態に応じて制動力を制御するようにするものである。
【００５４】
第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、図３のフローチャートのステップ１００からステップ１１０までの間のいずれかの位置で、勾配センサ３１からの入力信号から路面の勾配を計算するステップを追加する（図は省略）ことと、図１１に示すように図４のフローチャートのステップ１４８の代わりに、路面の勾配状態に応じた油圧（車両の停止状態を「過不足なく」維持するための制動力を発生し得る油圧）Ｐｄで制動制御を行う２つのステップ１６０及び１６２を追加したことである。
【００５５】
なお、勾配センサ３１は特に限定されるものではなく、車両にピッチレートセンサが設けてあれば、それを利用してもよいし、専用のセンサでなくても既に設けてあるＧセンサ３２及びＧスイッチ３３を勾配センサとして兼用し、その出力を利用してもよいし、更にナビゲーションシステムの道路情報として高度や路面勾配が含まれていれば、その情報を勾配センサ３１からの情報として利用することもできる。
【００５６】
図１１のフローチャートのステップ１１４において、車速Ｖが車速検知下限値Ｖ1 を下回った場合には、自車がほとんど停止状態にあると判断し、ステップ１４６において一旦停止フラグをオンとする。
【００５７】
次のステップ１６０では、図１２のマップを参照して、道路勾配Ｄから前後輪の制動油圧Ｐｄを決定する。図１２に示すように、マップの特性としては路面勾配Ｄが０の場合には制動油圧Ｐｄが最も低く、路面勾配Ｄが大きくなると高く設定しておくようにする。又、前下がりの勾配Ｄｒのときには、前輪側の接地荷重が高いため、前輪側の制動油圧Ｐdfを高くし、後ろ下がりの勾配のときには、その逆に後輪側の制御油圧Ｐdrを高くして車両を止めようという力を有効に働かせるようにする。
【００５８】
次に、ステップ１６２において、上で決定された油圧Ｐｄにより４輪の油圧制御を開始する。これにより、車両の停止状態を維持したまま、車両を停止させようという力が４輪にフル制動が掛かったときより低く保たれる。又、勾配の向きに合わせて前後輪の油圧を配分したため、勾配がきつい場合には車両を停止させようという力が大きく働くため、急勾配でも車両が動き出すことはない。
【００５９】
これ以外の点については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、自動制動により車両が停止した場合には、停止状態を維持できる制動力を車両に付与すると共に、運転者が車両を発進させようとする意思を検知した場合には、制動力を完全に解除するようにしたため、運転者のアクセル操作に対応した車両走行が可能となる。
【００６１】
又、路面の勾配状態に応じて制動力を決定するようにした場合には、停止時に車両が動き出すのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要旨を示すブロック図
【図２】本発明が適用された自動制動制御装置の概略構成図
【図３】第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図４】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図５】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図６】同じく第１実施形態の制御を示すフローチャート
【図７】フル制動スレッシュホールドを示す線図
【図８】緩制動スレッシュホールドを示す線図
【図９】緩制動持続期間及び警告フラグ有効期間を示す線図
【図１０】フル制動持続期間及びフル制動フラグ有効期間を示す線図
【図１１】第２実施形態の制御を示すフローチャート
【図１２】路面勾配と制御油圧の関係を示す線図
【符号の説明】
１０…制御装置（ＥＣＵ）
１２…ブレーキペダル
１４…ブレーキスイッチ
１５…アクセルペダル
１６…アクセルセンサ
１７…ステアリング
１８…操舵角センサ
２０…レーダ（障害物検知手段）
２２、２４、２６、２８…車輪速センサ
３０…ヨーレート
３１…勾配センサ
３２…Ｇセンサ
３３…Ｇスイッチ
３４…ブレーキアクチュエータ
３６…アラーム
３８…ブレーキランプ
Claims (1)
- 車両前方の障害物を検知する障害物検知手段を有し、所定の条件下で障害物が検知された場合に自車の自動制動を行う車両の自動制動制御装置において、
前記自動制動が作動した後、車両が実質的に停止したことを判定する停止判定手段と、
当該車両の停止状態を維持するための制動力を決定する制動力決定手段と、
前記停止判定手段によって車両が停止したと判定されたときに、前記車両の停止状態を維持するための制動力によって車両を制動制御する制動力制御手段と、
車両が走行を開始し、車速が所定値以上となったことを判定する走行判定手段と、
前記走行判定手段により車両が再び走行を開始し車速が所定値以上となったと判定されたときに前記制動力を解除する解除手段と、
を備えたことを特徴とする車両の自動制動制御装置。
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