JP3975048B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダー装置等の物体検知手段で物体を検知し、自車が物体と接触する可能性が有ると推定された場合に、前記接触を回避すべく制動装置を自動的に作動させる車両の走行安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーダー装置で前走車等の前方障害物の相対距離や相対速度を検知し、この前方障害物に自車が接触する可能性が有る場合に自動制動装置を作動させて前方障害物との接触の回避を図り、あるいは接触が発生した場合の被害を最小限に抑える車両の走行安全装置が、特開平５−３９０１０号公報により公知である。このものは、自動制動の実行中にレーダー装置が前方障害物を見失った場合に自動制動装置による制動力を徐々に解除することにより、ドライバーの違和感を解消するとともに自車の操縦性を確保するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１に制動開始指令が出力されたときに自動制動の目標減速度（制動力指令値）を目標値Ｇまでステップ状に立ち上げ、制動解除指令が出力された時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの間に目標減速度を目標値Ｇから０まで徐々に減少させた場合、実減速度は図７（Ｂ）に示すように変化する。即ち、時刻Ｔ１に目標減速度をステップ状に立ち上げても、油圧系統の応答遅れのために実減速度は立ち上がりが遅れ、時刻Ｔ３の手前の時刻Ｔ２に漸く目標値Ｇまで増加する。そして時刻Ｔ３から目標減速度を０まで徐々に減少させると、実減速度は僅かに遅れて減少する。
【０００４】
図７（Ａ），（Ｂ）の例は、制動開始指令の出力（時刻Ｔ１）から制動解除指令の出力（時刻Ｔ３）までの時間が充分に長く、その間の時刻Ｔ２に実減速度が目標値Ｇに達しているが、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、自動制動の開始直後にレーダー装置が前方障害物を見失い、実減速度が目標値Ｇに達する前の時刻Ｔ５に制動解除指令が出力された場合に、以下のような問題が発生する。即ち、時刻Ｔ５に制動解除指令が出力されて目標減速度が徐々に減少しても、油圧系統の応答遅れのために実減速度は減少せずに逆に増加してしまい、時刻Ｔ６まで実減速度が増加した後に減少を開始する。従って、自動制動の開始直後にドライバーがステアリング操作で接触を回避しようとし、その結果制動解除指令が出力された場合、自動制動の制動力は即座に減少せずに一時的にオーバーシュートしてしまい、タイヤの横力を充分に確保できなくなってステアリング操作による回避が難しくなったり、ドライバーに違和感を与えたりする問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動制動を解除すべく制動解除指令が出力されたとき、制動力の一時的な増加を防止しながら制動力を徐々に減少させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、自車の進行方向の物体を検知する物体検知手段と、自車が前記物体検知手段により検知された物体と接触する可能性を推定する接触可能性推定手段と、自車の減速度を求める減速度算出手段と、前記接触可能性推定手段により接触の可能性が有ると推定されたときに自動制動を行うべく目標減速度を出力する制動制御手段とを備えた車両の走行安全装置であって、前記減速度算出手段で求めた自車の減速度が目標減速度に達する以前に自動制動を解除する際には、前記制動制御手段は、目標減速度を、自動制動の解除開始時点で所定値まで一気に減少させた後に、前記所定値から徐々に減少させることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、自車が物体に接触するのを回避すべく開始された自動制動を解除するとき、特に自車の減速度が目標減速度に達する以前に自動制動を解除する際には、目標減速度を所定値まで一気に減少させた後に該所定値から徐々に減少させるので、自動制動の応答遅れによって制動力が一時的に増加するのを防止しながら制動力を徐々に減少させ、ドライバーの違和感を解消するとともに自車の操縦性を確保することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記所定値は、自動制動の解除開始時に前記減速度算出手段により求めた減速度に応じた値であることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、自動制動を解除すべく目標減速度を所定値まで一気に減少させるとき、前記所定値を自動制動の解除開始時の自車の減速度に応じた値とするので、目標減速度を一気に減少させたことによる減速度の急変を防止してドライバーの違和感を解消することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は走行安全装置を搭載した車両の全体構成図、図２は制動系統のブロック図、図３は電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図、図４は作用を説明するフローチャート、図５は相対速度および相対距離から接触可能性の有無を検索するマップ、図６は自動制動の解除時における目標減速度および実減速度を示すグラフである。
【００１２】
図１および図２に示すように、本発明の走行安全装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。ドライバーにより操作されるブレーキペダル１は電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動させるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によりマスタシリンダ３を作動させる。ブレーキペダル１に踏力が入力され、かつ電子制御ユニットＵから制動指令信号が入力された場合、電子制御負圧ブースタ２は両者の和をとって所定の値となるブレーキ油圧を出力させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続されており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニットＵからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるようになっている。
【００１３】
マスタシリンダ３の一対の出力ポート７，８は油圧制御装置４を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続される。油圧制御装置４は４個のブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個別に制御する。従って、圧力調整器６…によって各ブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、制動時における車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
【００１４】
電子制御ユニットＵには、車体前方に向けてレーザーやミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて前走車等の物体と自車との相対距離ΔＬおよび相対速度ΔＶを検知するレーダー装置Ｓａと、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの車輪速、つまり車速Ｖを検知する車速センサＳｂ…と、ステアリングホイール９の操舵角θを検知する操舵角センサＳｃと、車両のヨーレートＹを検知するヨーレートセンサＳｄとが接続される。尚、車速Ｖとしては、例えば４個の車速センサＳｂ…の出力の平均値が用いられる。また前記レーダー装置Ｓａに代えて、二眼視による画像センサ等、物体の相対距離ΔＬおよび相対速度ΔＶを検知可能な任意の手段を採用することができる。
【００１５】
電子制御ユニットＵは、本発明の物体検知手段を構成するレーダー装置Ｓａからの信号および各センサＳｂ〜Ｓｄからの信号に基づいて、前記電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の作動を制御するとともに、ブザー、スピーカ、チャイム、ランプ、ヘッドアップディスプレイ等で構成される警報装置１０の作動を制御する。
【００１６】
図３に示すように、電子制御ユニットＵには、接触可能性推定手段Ｍ１と、制動制御手段Ｍ２と、減速度算出手段Ｍ３とが設けられる。
【００１７】
接触可能性推定手段Ｍ１は、レーダー装置Ｓａで検知した自車と物体との相対距離ΔＬおよび相対速度ΔＶに基づいて、自車と物体との接触可能性を推定する。接触可能性推定手段Ｍ１が自車と物体とが接触する可能性が有ると推定すると、警報装置１０が音声や画像でドライバーに自発的な接触回避を促すとともに、制動制御手段Ｍ２が電子制御負圧ブースタ２を作動させてマスタシリンダ３にブレーキ油圧を発生させ、このブレーキ油圧を油圧制御装置４を介してブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに供給して自動制動を実行する。
【００１８】
ドライバーが自発的にステアリング操作を行って接触回避を試みたような場合、自動制動がステアリング操作と干渉するのを防止すべく、自動制動が途中で解除されて制動制御手段Ｍ２が制動力指令値、即ち目標減速度を減少させる。このとき、減速度算出手段Ｍ３は自動制動の解除時における自車の減速度を算出し、制動制御手段Ｍ２は前記減速度に応じた所定値まで目標減速度を一気に減少させた後に、前記所定値から目標減速度を徐々に減少させる。
【００１９】
次に、本実施例の作用を図４のフローチャートを参照しながら更に説明する。
【００２０】
先ず、ステップＳ１でレーダー装置Ｓａの出力に基づいて障害物となる物体の相対距離ΔＬおよび相対速度ΔＶを検知するとともに、車速センサＳｂ…、操舵角センサＳｃおよびヨーレートセンサＳｄによりそれぞれ車速Ｖ、操舵角θおよびヨーレートＹを検知する。
【００２１】
続くステップＳ２で、接触可能性推定手段Ｍ１により自車が物体と接触する可能性を、図５に示すマップの検索に基づいて推定する。このマップは横軸を相対速度ΔＶとし、縦軸を相対距離ΔＬとするもので、相対距離ΔＬおよび相対速度ΔＶが閾値ラインの下側の領域にあれば接触可能性有りと推定し、閾値ラインの上側の領域にあれば接触可能性無しと推定する。尚、接触可能性の有無を推定するとき、自車の車速Ｖや正の加速度が大きいと、制動による接触回避やステアリング操作による接触回避が困難であることに鑑み、図５の閾値ラインを自車の車速Ｖの大小や、車速Ｖを時間微分して算出した加速度の大小に基づいて補正すれば一層的確な推定を行うことができる。更に、レーダー装置Ｓａで検知した自車と物体との左右方向のオーバーラップ量や、ヨーレートセンサＳｄで検知した自車の旋回状態を併せて考慮することも可能である。
【００２２】
前記ステップＳ２のマップ検索の結果、ステップＳ３で接触可能性無しと推定されるとステップＳ４で自動制動は実行されず、逆に接触可能性有りと推定されるとステップＳ５で自動制動が実行される。この自動制動の実行中に、ステップＳ６でドライバーの自発的なステアリング操作が検知されるとステップＳ７で自動制動が解除され、またドライバーの自発的なステアリング操作が検知されなければステップＳ８で自動制動が継続される。自動制動の継続によってステップＳ３で接触可能性が無くなると、ステップＳ４で自動制動が終了する。
【００２３】
ステップＳ６におけるドライバーの自発的なステアリング操作の有無の判定は、以下のようにして行われる。即ち、操舵角センサＳｃで検知した操舵角θを閾値θｓと比較し、また操舵角θの時間変化率ｄθ／ｄｔを閾値ｄθｓ／ｄｔと比較した結果、θ＞θｓおよびｄθ／ｄｔ＞ｄθｓ／ｄｔが同時に成立した場合にドライバーの自発的なステアリング操作が有ったと判定する。
【００２４】
ドライバーの自発的なステアリング操作が検知されてステップＳ７で自動制動を解除する場合、その自動制動の目標減速度（つまり制動力指令値）は図６（Ａ）に示すパターンで減少する。時刻Ｔ１に自動制動が開始されて目標減速度がステップ状に目標値Ｇまで増加すると、図６（Ｂ）に示すように実減速度が遅れて増加する。そして実減速度が目標値Ｇに達する以前の時刻Ｔ８に、ドライバーの自発的なステアリング操作が検知されて自動制動が解除されると、目標減速度は目標値Ｇから一気にＧ１まで減少した後に、Ｇ１から徐々に減少して時刻Ｔ９に０になる。前記Ｇ１は、自動制動が解除される時刻Ｔ８における自車の実減速度であり、この実減速度は車速Ｖを時間微分して求めることができる。
【００２５】
このように、自動制動を解除する際に目標減速度を自車の実減速度Ｇ１まで一気に減少させ、その後に目標減速度を実減速度Ｇ１から徐々に減少させるので、図６（Ｂ）に示すように自動制動の解除後の目標減速度のオーバーシュート（ａ部参照）を最小限に抑えることができるだけでなく、自動制動の解除後の減速度を実減速度Ｇ１から滑らかに減少させることができる。これにより、ドライバーの違和感を軽減することができ、かつタイヤの横力を最大限に確保してステアリング操作による回避を確実なものにすることができる。尚、自動制動の解除時に実減速度が既に目標値Ｇに達していれば、目標減速度は一気に減少することなく、目標値Ｇから徐々に減少する。なぜならば、この場合には自動制動の解除時の実減速度Ｇ１が目標値Ｇに一致しているからである。
【００２６】
ステップＳ５で自動制動が実行された結果、前走車と接触する可能性が無くなってステップＳ４で自動制動が終了する場合にも、上述した図６の減速パターンで目標減速度の減少制御を行うことができる。但し、図６のパターンで目標減速度の減少制御を行う代わりに、図７の減速パターンを採用しても大きな差異はない。なぜならば、自動制動により前走車と接触する可能性が無くなった場合には、実減速度Ｇ１が目標値Ｇに既に一致している場合が多いため、図６の減速パターンは図７の減速パターンに実質的に一致するからである。
【００２７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
例えば、実施例ではドライバーのステアリング操作が検知された場合に自動制動を解除しているが、前走車が加速して車間距離が増加したような場合や、前走車が車線変更して自車の前方から外れたような場合にも自動制動を解除することができる。
【００２９】
また目標減速度を実減速度Ｇ１から徐々に減少させる場合の減速率は適宜設定可能であり、例えばループ毎に目標減速度を一定量ずつ減少させたり、一定時間で目標減速度を実減速度Ｇ１から０までリニアに減少させたりすることが可能である。
【００３０】
また実施例では目標減速度を所定値（実減速度Ｇ１）まで一気に減少させているが、前記所定値は実減速度Ｇ１そのものである必要はなく、実減速度Ｇ１に応じた値であれば良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、自車が物体に接触するのを回避すべく開始された自動制動を解除するとき、特に自車の減速度が目標減速度に達する以前に自動制動を解除する際には、目標減速度を、自動制動の解除開始時点で所定値まで一気に減少させた後に、該所定値から徐々に減少させるので、自動制動の応答遅れによって制動力が一時的に増加するのを防止しながら制動力を徐々に減少させ、ドライバーの違和感を解消するとともに自車の操縦性を確保することができる。
【００３２】
また請求項２に記載された発明によれば、自動制動を解除すべく目標減速度を所定値まで一気に減少させるとき、前記所定値を自動制動の解除開始時の自車の減速度に応じた値とするので、目標減速度を一気に減少させたことによる減速度の急変を防止してドライバーの違和感を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 走行安全装置を搭載した車両の全体構成図
【図２】 制動系統のブロック図
【図３】 電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図４】 作用を説明するフローチャート
【図５】 相対速度および相対距離から接触可能性の有無を検索するマップ
【図６】 自動制動の解除時における目標減速度および実減速度を示すグラフ
【図７】 従来の自動制動の解除時における目標減速度および実減速度を示すグラフ（自動制動が遅めに解除された場合）
【図８】 従来の自動制動の解除時における目標減速度および実減速度を示すグラフ（自動制動が早めに解除された場合）
【符号の説明】
Ｇ１ 自動制動の解除時における自車の減速度（所定値）
Ｍ１ 接触可能性推定手段
Ｍ２ 制動制御装置
Ｍ３ 減速度算出手段
Ｓａ レーダー装置（物体検知手段）

Claims (2)

1. 自車の進行方向の物体を検知する物体検知手段（Ｓａ）と、自車が前記物体検知手段（Ｓａ）により検知された物体と接触する可能性を推定する接触可能性推定手段（Ｍ１）と、自車の減速度を求める減速度算出手段（Ｍ３）と、前記接触可能性推定手段（Ｍ１）により接触の可能性が有ると推定されたときに自動制動を行うべく目標減速度を出力する制動制御手段（Ｍ２）とを備えた車両の走行安全装置であって、
   前記減速度算出手段（Ｍ３）で求めた自車の減速度が目標減速度に達する以前に自動制動を解除する際には、前記制動制御手段（Ｍ２）は、目標減速度を、自動制動の解除開始時点で所定値（Ｇ１）まで一気に減少させた後に、前記所定値（Ｇ１）から徐々に減少させることを特徴とする、車両の走行安全装置。
2. 前記所定値（Ｇ１）は、自動制動の解除開始時に前記減速度算出手段（Ｍ３）により求めた減速度に応じた値であることを特徴とする、請求項１に記載の車両の走行安全装置。

Images