JP4709360B2 - ブレーキ装置の制御方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキ装置の制御方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最新のブレーキ装置においては、電気制御により、少なくとも１つの運転状況において、車輪に与えられるブレーキ力がドライバとは独立に上昇される。与えられるブレーキ力がドライバとは独立に上昇される、電気制御に対する一例がドイツ特許公開第１９７３８３９０号から既知である。そこに提案されたブレーキ装置に対する制御装置は、ドライバのブレーキ希望に基づいて、ドライバがほぼ最大のブレーキ力を有するブレーキ作動を希望したときを検出する。このようなドライバのブレーキ希望が検出された場合、少なくとも選択された車輪ブレーキにおいて、ブレーキ力が最大ブレーキ力となるまでドライバの設定により上昇される。既知の方法においては、車両はさらに１つの装置を装備し、この装置により、例えばこの装置を装備した車両の追突事故に対する危険ポテンシャルを評価可能である。車両前方に存在する障害物までの距離および／またはそれに対する相対速度を測定することにより、ブレーキ装置の制御装置は応答可能にされまたは応答不可能にされ、この場合、危険ポテンシャルが高い場合には、例えば衝突を回避するために、早めにドライバとは独立のブレーキ力上昇が行われ、一方、危険ポテンシャルが低い場合には、ドライバのブレーキ希望が比較的大きくなったときにはじめてドライバとは独立のブレーキ力上昇が行われる。したがって、既知の装置は車両のブレーキ特性を改善する。その理由は、ほぼ最大のブレーキ力を達成させるために、ドライバはもはやフルの力を用いてブレーキを踏む必要はなく、ブレーキ・ペダル操作のみにより対応するブレーキ希望を示せばよいからである。車両前方の危険ポテンシャルを検出することにより、制御はさらに改善される。その理由は、危険ポテンシャルが存在する場合には、このようなブレーキ力上昇を行わせるための必要性が、危険ポテンシャルがない場合よりも早く検出されるからである。しかしながら、これによるだけでは、後続車の問題は解決されない。対応装置を装備した車両においてこのような自動ブレーキ力上昇が行われかつこの車両の後方の車両はこのような機能を装備していない場合、後続車がこの車両に追突する危険性が存在する。通常のドライバによってはあらゆる条件下で達成することができない、ドライバとは独立の大きなブレーキ力を電気式ブレーキ制御により設定可能な場合には、このような危険は至るところで存在する。
【０００３】
なお、車両を検出するために、および／またはこの車両までの距離を測定するために、および／またはこの車両に対する相対速度を計算するために、冒頭記載の従来技術から、レーダ信号、レーザ信号、超音波および赤外線信号に基づいて車両を検出し、この車両までの距離を表わす信号を出力し、そしてこの信号に基づいて両方の車両間の相対速度を決定する装置が既知である。この方法の代わりに、従来技術において、少なくとも１つのビデオカメラにより車両を検出し、および／またはこの車両までの距離を測定することもまた既知である（例えば米国特許第５４１０３４６号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
後続車がこのようなブレーキ装置の制御を装備した車両に追突する危険を低減可能にする方法および装置を提供することが本発明の課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、少なくとも１つの運転状況において、少なくとも１つの車輪においてドライバとは独立にブレーキ力を上昇する、ブレーキ装置の制御方法において、後方からの衝突危険が検出された場合に、ドライバとは独立に上昇されたブレーキ力の低下を行い、または前記上昇を制限することを特徴とする本発明のブレーキ装置の制御方法により達成される。
【０００６】
上記課題はまた、少なくとも１つの運転状況において、少なくとも１つの車輪においてドライバとは独立にブレーキ力を上昇させる制御ユニットを備えた、ブレーキ装置の制御装置において、後方からの衝突危険を検出し、かつ危険が検出された場合に前記上昇されたブレーキ力を低下または制限するように前記制御ユニットに作用する検出手段が設けられていることを特徴とする本発明のブレーキ装置の制御装置により達成される。
【０００７】
以下に記載の方法により、好ましくはほぼ最大のブレーキ力発生により自動ブレーキ力上昇が行われるときに、後続車による追突事故の危険が回避されることが有利である。これは車両後方の危険ポテンシャルの決定により達成され、この場合、危険ポテンシャルが高い場合には、後続車のこの車両への追突を防止するために、ないしはこのような追突危険を回避するために、上昇されたブレーキ力が低下される。
【０００８】
自動ブレーキ力上昇の後にブレーキ力低下が行われるかどうかを決定する場合に、車両後方の危険ポテンシャルのほかに、冒頭記載の従来技術により評価される車両前方の危険ポテンシャルが同時に使用されることが特に有利である。車両後方の危険ポテンシャルが車両前方の危険ポテンシャルより実質的に大きいときにブレーキ力低下が重視され、一方で、この関係が逆のときには、自動ブレーキ力上昇の後にブレーキ力低下が行われないか、または僅かなブレーキ力低下が行われるにすぎない。
【０００９】
車両の後部領域内にカメラを使用することが特に有利であり、このカメラにより、車両後方の危険ポテンシャルを検出することができる。このビデオカメラがそのまま他の用途に、例えばバックミラー、パーキング・アシストまたはアクセス確認として使用されるとき、それは特に有利である。この場合、存在するこのカメラは車両検出および／または距離の測定に使用される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施形態により詳細に説明する。
図１は、ブレーキ・ペダル位置Ｂｐ（破線）および与えられたブレーキ力Ｂｋ（実線）の時間経過が目盛られている時間線図を示す。この図の基本はブレーキ装置の電気制御であり、このブレーキ装置において、例えばドライバの希望の時間変化から導かれた特定のドライバの特性が存在した場合、制動距離を短縮するために、ドライバにより与えられた値を超えてブレーキ力上昇が行われる。このいわゆるブレーキ・アシスト機能は、好ましい実施形態においては、ブレーキ・ペダル操作信号（ストローク、力、供給圧力等）の時間変化が所定のしきい値を超えたときに開始される。時点ＴＢにおいて、ドライバがブレーキ・ペダルの操作によりブレーキ係合を導いたとする。時点ＴＥまではブレーキ・ペダル位置は増大し、その後ブレーキ・ペダル位置は残りのブレーキ過程の間一定である。冒頭記載の従来技術により、時点ＴＢ以降のブレーキ・ペダル操作信号の勾配が決定される。時点ＴＥにおいて、勾配が所定のしきい値を超えたことが検出されたので、時点ＴＥ以降は自動ブレーキ力上昇、一般的にはフル・ブレーキ過程が導かれる。したがって、それまでブレーキ・ペダル操作に対応して推移してきたブレーキ力は、時点ＴＥ以降、図１に示すように最大値に到達するまで上昇される。この最大値は、ドライバがブレーキ・ペダルのリセットによりブレーキ力上昇を中止しないかぎり保持される。この場合、勾配に対するしきい値は可変であり、例えば冒頭記載の従来技術においてと同様に、車両前方に危険（例えば衝突寸前の障害物）が検出されたかどうかの関数である。
【００１１】
この既知の方法は、車両の後続車に対する危険を考慮していない。時点ＴＥ以降ブレーキ力を最大値に上昇させることにより、存在する道路条件に対する車両のブレーキ作用が最適化され、制動距離が短縮される。ブレーキ作用が例えばドライバにより与えられるのみの、対応装置を装備していない車両は、場合によりこの制動距離の短縮に追従できずに衝突することがある。したがって、車両の後部領域内の装置、例えばビデオカメラ、距離レーダ、超音波信号、レーザ信号または赤外線信号に基づいて作動する距離測定装置により、車両後方に他の車両が存在するかどうかを決定するように設計されている。ここで、車両後方の危険ポテンシャルが決定され、および場合により車両前方の危険が検出されなかった場合、能動的自動ブレーキ力上昇におけるブレーキ力が低下される。これによりブレーキ値の延長が得られ、このブレーキ値の延長が可能性のある追突事故を回避させることができる。好ましくは速度の関数である、前方車両の安全範囲内に後方車両が進入したとき、決定された距離および／または計算された相対速度により、後方車両が衝突なしには停止できないことがほぼ確定されたとき、等において、車両前方の危険と同様に、車両後方の危険が推測される。
【００１２】
この解決策が、図３に、図１に類似の時間線図により示されている。
この場合もまた、ドライバが時点ＴＢにおいてブレーキ・ペダルを操作したとする。ここには２つの異なるドライバのタイプが示され、すなわちブレーキ・ペダルを強く操作する第１のドライバ（Ｉ）、ブレーキ・ペダルを弱く操作する他のドライバ（ＩＩ）が示されている。冒頭に挙げた従来技術に記載の、車両前方危険ポテンシャルの決定装置により、自動ブレーキ力上昇を開始させるためのしきい値が、決定された危険ポテンシャルの関数として変化されるので、時点ＴＥにおいては、強くブレーキ操作するドライバの場合のみならず、弱くブレーキ操作するドライバの場合においてもまた自動ブレーキ力上昇が導かれる。それに続いて、ブレーキ力はドライバの設定とは独立に最大値に上昇される。時点ＴＶにおいて、後部領域内に装着された測定装置により、車両後方に危険ポテンシャルが存在することが特定され、一方、車両前方に十分な制動距離が利用可能であるとする。この場合、時点ＴＶにおいて、依然としてドライバのブレーキ・ペダル操作とは独立に、ブレーキ力は最大値から所定の値に低下される。
【００１３】
危険ポテンシャルの特定は、例えば冒頭に挙げた従来技術に記載の方法により決定される。車両の後部領域内に装着された測定装置例えばビデオカメラにより、他の車両の存在が特定される。さらに、測定装置によりこの障害物までの距離が決定され、そして自己の車両速度および距離の変化に基づいて、この車両に対する相対速度が計算される。簡単な場合、後方走行車両が、好ましくは速度の関数である自己の車両までの距離範囲内に存在するときに、危険ポテンシャルが検出される。やや正確な危険ポテンシャルの特定は、相対速度が決定され、そして自己の速度および減速度に基づいて、後方車両にとってこの車両が衝突なしに停止するために利用可能な距離が十分であるかどうかが決定される。これが肯定の場合、危険ポテンシャルは推測されず、一方、逆の場合には危険ポテンシャルが存在する。前方および後方において決定された危険ポテンシャルが相互に比較される。この場合、この結果が評価に利用されてもよい。例えば、後方危険が検出されたが前方危険は検出されなかったとき、上昇されたブレーキ力のリセットが行われる。一般に、前方に危険ポテンシャルが検出された場合、この情報は、基本的には、後方から危険が差し迫っているという情報よりも高い価値を有している。これは、前方の検出手段は後方の検出手段よりも確実であるということに基づいている。この場合、前方の情報が常に重要視されてきた。評価において、車両内に存在する安全装置（エアバッグ等）もまた考慮されてきた。ドライバがペダル操作を介して比較的高いブレーキ力を設定したときには常にブレーキ力の上昇が行われる。
【００１４】
車両後方の危険が車両前方の危険より高く評価された場合、上昇されたブレーキ力は低下される。この場合、ブレーキ力はドライバにより設定されたブレーキ力以下には低下されないことが好ましい。ブレーキ力低下は、車両後方の危険および車両前方の危険がいかに大きいかの関数として行われてもよく、この場合、車両後方の危険が大きければ大きいほど、および車両前方の危険が小さければ小さいほど、ブレーキ力低下はそれだけ大きくなる。
【００１５】
車両後方の危険ポテンシャルが経過の途中で小さくなり、および／またはドライバがブレーキ・ペダルをさらに操作したときに、ブレーキ力低下の中止および最大ブレーキ力への新たな上昇が行われる。
【００１６】
図２は、上記の方法を実行する、ブレーキ装置の制御のための制御装置を示す。制御ユニット１０が示され、制御ユニット１０は少なくとも１つのマイクロコンピュータを有している。制御ユニット１０に、入力ライン１２を介して対応測定装置１４からブレーキ・ペダルの操作信号値が供給される。さらに、ライン１６を介して車輪回転速度情報が測定装置１８から伝送される。さらに、好ましい実施形態においては、入力ライン２０を介して加速ペダル操作値が測定装置２２から伝送される。さらに、入力ライン２４が設けられ、入力ライン２４を介して制御ユニット１０は適応走行速度制御装置の制御ユニット２６と結合されている。この入力ライン２４を介して１つまたは複数の信号値が伝送され、これらの信号値から車両前方の危険ポテンシャルが導かれる。同様に、制御ユニット１０に、ライン２８を介して、車両の後部に装着されたビデオカメラ３０ないしその評価ユニットから１つまたは複数の信号が伝送され、これらの信号から車両後方の危険ポテンシャルが決定される。出力ライン３２を介して、制御ユニット１０はブレーキ装置の電気操作式調節要素３４を操作し、調節要素３４は少なくとも１つの車輪ブレーキにおいてブレーキ力を上昇させ、またはこの車輪ブレーキにおいてブレーキ力を低下させる。この場合、好ましい実施形態においては、油圧式または電気油圧式ブレーキ装置の弁が対象となり、または電動式締付装置を有する車輪ブレーキのアクチュエータが対象となる。
【００１７】
好ましい実施形態においては、入力ライン２４および２８を介して、車両の前方および後方に存在する障害物までの距離の情報および／またはこの障害物の相対速度が伝送される。次に、これらの値から、例えば距離情報を定義された安全限界と比較し、および／または距離、相対速度および自己の減速度から障害物との衝突の危険を評価することにより、車両の前方および後方の危険ポテンシャルが導かれる。さらに、それに追加して障害物の予想されるコースが考慮されるので、障害物が衝突コース上に存在するときにのみ危険ポテンシャルが検出される。
【００１８】
制御ユニット１０のマイクロコンピュータ内に、上記の方法を実行しかつ出力信号を決定するプログラムが設けられ、出力信号はブレーキ装置の対応制御を行う。このようなプログラムの一例が好ましい実施形態として図４の流れ図に示されている。
【００１９】
図示のプログラムは所定の時点に開始される。第１のステップ１００において、ドライバがドライバ特性による自動ブレーキ力上昇を開始したかどうかが検査される。これは、従来技術から既知の方法により、ブレーキ・ペダル操作信号の勾配をしきい値と比較することに基づいて対応特性が導かれることにより行われる。この場合、しきい値は可変であり、特に冒頭記載の従来技術により決定された車両前方の危険ポテンシャルの関数である。このような特性が存在しない場合、ステップ１０２により、ブレーキ力は実際のドライバの設定に対応して調節され、プログラムは終了され、そして次の時点に改めてスタートされる。
【００２０】
ステップ１００により自動ブレーキ力上昇に対するブレーキ希望が存在する場合、ステップ１０６により自動ブレーキ力上昇が開始され、このブレーキ希望において例えば最大ブレーキ力が設定される。それに続いてステップ１０４において、ドライバがブレーキ・ペダルをリセットしかつ自動ブレーキ力上昇の中止を希望したかどうかが検査される。これが肯定の場合、自動ブレーキ力上昇は中止され、そしてステップ１０２によりブレーキ力が設定される。ブレーキ・ペダルの十分なリセットが存在しない場合、ステップ１０８において、車両後方の危険ポテンシャルにより、上昇されたブレーキ力の低下に対する条件が存在するかどうかが検査される。このために、上記のように、例えば車両後方の他の車両が速度の関数である距離範囲内に存在するために、車両後方の他の車両が自己の車両に対する危険範囲内に存在するかどうかが特定される。さらに、例えば自己の車両が前方を走行する車両までの対応距離範囲内に存在することにより、車両前方に危険が存在するか否かかが検査される。後方からの危険が前方の危険より大きく評価された場合、ステップ１１０により、上昇されたブレーキ力が低下される。前方の危険が後方の危険より高く評価された場合、ブレーキ力は変化されることなく（自動ブレーキ力上昇）、次のプログラム・ランの時点においてステップ１０４から続けて実行される。
【００２１】
ブレーキ力が低下された場合、ステップ１１２において、ドライバがブレーキ・ペダルを比較的強く操作しているかどうかが検査される。これが否定の場合、次の時点においてプログラムはステップ１００から反復される。ドライバがブレーキ・ペダルを比較的強く操作している場合、プログラムは次の時点において再びステップ１０６における自動ブレーキ力上昇の開始から再び続けて実行される。
【００２２】
自動ブレーキ力上昇の開始時に既に後方からの危険ポテンシャルが存在する場合、ブレーキ力上昇が行われないか、または僅かなブレーキ力上昇が行われ、すなわち上昇されるブレーキ力は制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】特定の走行状況において、冒頭記載の従来技術により自動ブレーキ力上昇が行われる、電気制御式ブレーキ装置の作用を示す時間線図である。
【図２】追突事故の危険を低減させるための上記の制御が縮小される、ブレーキ装置のための制御装置の全体ブロック回路図である。
【図３】図２の制御装置による制御の作用の時間線図である。
【図４】図２の制御装置による制御の好ましい実施形態をコンピュータ・プログラムとして示した流れ図である。
【符号の説明】
１０ 制御ユニット
１４ 測定装置（ブレーキ・ペダル）
１８ 測定装置（車輪回転速度）
２２ 測定装置（加速ペダル）
２６ ＡＣＣ（適応走行速度制御装置）の制御ユニット
３０ ビデオカメラ（その評価ユニット）
３４ 調節要素
Ｂｐ ブレーキ・ペダル位置
Ｂｋ ブレーキ力

Claims (8)

1. 少なくとも１つの運転状況において、少なくとも１つの車輪においてドライバの設定を超えてブレーキ力を上昇し、この際、衝突危険の検出および評価が行われ、その衝突危険に応じてブレーキ力が調節される、車両ブレーキ装置の制御方法において、
   車両後方からの危険が車両前方の危険より大きく評価された場合に、上昇されたブレーキ力の低下を行い、または前記上昇を制限することを特徴とする車両ブレーキ装置の制御方法。
2. 車両後方からの危険が、少なくとも１つの値、すなわち後続車両からの距離および／またはこの車両に対する相対速度および／またはこの車両のコースに基づいて導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 車両前方の危険が、少なくとも１つの値、すなわち前方を走行する車両からの距離および／またはこの車両に対する相対速度および／または車両のコースに基づいて導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記低下または制限が、後方からの危険が存在せず、および／またはドライバがブレーキ作用を増幅する方向にブレーキ・ペダルを操作したときにリセットされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
5. 少なくとも１つの値から後方からの危険が推測される前記少なくとも１つの値が、車両後部に装着されたビデオカメラ、レーダ、レーザ、超音波送信器または赤外線放射器の信号から決定されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. ブレーキ力低下またはブレーキ力制限の大きさが衝突危険の値の関数であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
7. ブレーキ力が、ドライバにより設定されたブレーキ力以下には低下または制限されないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
8. 少なくとも１つの運転状況において、少なくとも１つの車輪においてドライバの設定を超えてブレーキ力を上昇させる制御ユニットを備え、この際、衝突危険を検出かつ評価するための手段が設けられ、その衝突危険に応じてブレーキ力が調節される、車両ブレーキ装置の制御装置において、
   車両後方からの危険が車両前方の危険より大きく評価された場合に前記上昇されたブレーキ力を低下する方向にまたは前記上昇を制限する方向に前記制御ユニットに作用する検出手段が設けられていることを特徴とする車両ブレーキ装置の制御装置。

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