JP4826494B2

JP4826494B2 - ブレーキアシスト装置

Info

Publication number: JP4826494B2
Application number: JP2007028338A
Authority: JP
Inventors: 俊哉吉谷
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-02-07
Also published as: JP2008189257A

Description

本発明は、ブレーキ操作時に制動力が増大するようにブレーキ操作をアシストする、ブレーキアシスト装置に関するものである。

従来より、ドライバの操作に基づいて緊急制動であるか否かを判定して、緊急制動であると判定すると、十分な制動力が発生するように制動力を増大させるようにしたブレーキアシスト装置が実用化されている。
このようなブレーキアシスト装置に関する技術として、例えば特許文献１には、ブレーキペダルのストローク量とストローク速度とを検出し、これらの値がともに所定の閾値以上であるとドライバが緊急操作を行ったと判定し、制動力を増大させるべくブレーキアシストを開始するようにした技術が知られている。

このような技術に対して、ブレーキアシストの開始を判定する閾値を設定するための手法が種々提案されており、例えば特許文献２には、車間距離と相対速度とに基づいて、対象物との接触又は衝突を操舵操作又は制動操作のいずれの操作により回避することができる状況にあるかを判定し、この判定結果に応じてブレーキアシストを開始する閾値を設定する技術が開示されている。

具体的には、
1.操舵操作及び制動操作のいずれの操作によっても接触を回避することができる場合
2.上記いずれの操作によっても回避できない場合
3.制動操作のみによって回避できる場合
4.操舵操作のみによって回避できる場合
のいずれであるかを判定し、上記の判定結果に応じて閾値を変更するようにしている。

また、特許文献３には、ブレーキアシストを開始するか否かを判定する閾値にドライバのブレーキ操作の特性を反映させるようにした技術が開示されている。具体的には通常のブレーキ操作中に車輪速に生ずる減速傾向を学習し、その結果に基づいて制御開始閾値を決定する技術が開示されている。これによりドライバが異なる場合に、ドライバに応じた閾値が設定される。

また、特許文献４には、シフトロック解除時のブレーキ最大ストローク量とストローク速度の最大値とを測定して、その最大ストローク量と最大ストローク速度とからドライバのブレーキ操作特性を推定し、該推定に基づいてブレーキアシスト装置の閾値を制御する技術が開示されている。
特開平９−２６３２３３号公報特許第３７９７１６９号公報特開平１１−４８９５１号公報特開平１０−１５２０３１号公報

ここで、ブレーキアシスト作動の閾値が一般的な体型（平均的な体型）のドライバにあわせて設定された場合、例えば体の小さなドライバは踏力や踏み込み速度が小さく、緊急制動時にも閾値を超えられずブレーキアシストを作動させられないといった課題がある。
このような課題に対し、特許文献２に開示された技術では、ブレーキアシストの開始を判定する閾値を変更することはできるものの、複数のドライバ個々のブレーキ操作特性を反映した閾値を設定することはできない。また、車間距離や相対速度を測定するためセンサ類を設ける必要があり、コストが大幅に上昇するという課題がある。

また、特許文献３に開示された技術では、同じ車両を複数のドライバが運転する場合に、各ドライバ毎に閾値を設定することができるものの、運転開始から学習を行う必要があるため、乗車直後から個々のドライバの特性に対応した閾値に設定することができないという課題がある。
また、特許文献４に開示された技術では、変速機としてＣＶＴを含む自動変速機のシフトロック機構を利用しているので、手動変速機を搭載したＭＴ車に適用することができないという課題がある。

本発明のブレーキアシスト装置は上述の課題に鑑み創案されたもので、簡素且つ安価な構成で個々のドライバに応じた閾値を設定できるようにした、ブレーキアシスト装置を提供することを目的とする。

このため、本発明のブレーキアシスト装置は、ドライバのブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、該ブレーキ操作状態検出手段から得られるパラメータが所望の作動閾値を超えたか否かを判定する判定手段と、該判定手段により該パラメータが該作動閾値を超えたと判定されると制動力を増大させる制動力増大手段とを有するブレーキアシスト装置であって、少なくとも該ドライバの姿勢に基づいて該作動閾値を設定又は変更する閾値設定手段と、該ドライバの姿勢に相関するパラメータの１つである運転席のシートバックの角度を検出するシートバック角度検出手段とを備え、該閾値設定手段は、該シートバック角度検出手段で得られる該シートバック角度が予め設定された理想的なシートバック角度を含む所定範囲内である場合は、該シートバック角度が該所定範囲外である場合に比べて該作動閾値を高い値に設定又は変更することを特徴としている。

また、該ドライバの体重を検出する重量検出手段を備え、該閾値設定手段は、該重量検出手段で検出された該ドライバの体重が軽いほど該作動閾値を低い値に設定又は変更するのが好ましい。

また、該運転席のシートスライド位置を検出するシートスライド位置検出手段を備え、該閾値設定手段は、該シートスライド位置検出手段で得られる該シートスライド位置が、該ドライバの体重に応じて予め設定された理想的なシートスライド位置を含む所定の領域内である場合は、該シートスライド位置が該所定の領域外である場合に比べて該作動閾値を高い値に設定又は変更するのが好ましい。

本発明のブレーキアシスト装置によれば、少なくともドライバの姿勢に応じて個々のドライバに適した閾値を設定することができるという利点がある。これにより、同じ車両を複数のドライバが使用する場合にも、運転席にいるドライバに適した閾値を即座に設定できる。また、本装置では、特別なセンサを何ら必要としないので、簡素且つ安価な構成とすることができる。

また、自動変速機のシフトロック解除時のブレーキ操作を用いて閾値を設定するような手法では、ＡＴ車及びＣＶＴ車にしか適用できないが、本発明ではＭＴ車においても適用することができる利点がある。

以下、図面により、本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置について説明すると、図１はその全体構成を示す図、図２〜図５はいずれもその閾値の設定について説明するための図である。
本装置は、ドライバの緊急ブレーキ操作時に制動力を増大させて、ドライバによる制動をアシストするものであって、図１中において符号１は車両に設けられたブレーキペダルを示している。

また、図示するように、ブレーキペダル１には、ドライバによりブレーキペダル１に入力される踏力を検出するブレーキペダル踏力センサ（以下、単に踏力センサという）２と、ブレーキペダル１の踏み込み速度を検出するブレーキペダル踏み込み速度センサ（以下、速度センサという）３とが設けられている。そして、これらのセンサ２，３により、ドライバのブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段が構成されている。

なお、踏力センサ、速度センサとしては、ドライバによる踏力と踏み込み速度の指標となる状態を検出できるものであれば特に限定されず、例えばマスターシリンダー油圧により踏力を、油圧変化により踏み込み速度を検出するものであってもよい。
また、これらのセンサ２，３はコントローラ４に接続されており、上記のセンサ２，３で検出されたブレーキペダル踏力及び踏み込み速度は、コントローラ４に入力されるようになっている。

また、コントローラ４内には、ドライバの制動操作が緊急制動であるか或いは通常の制動であるかを判定する（つまりブレーキアシストを開始するか否かを判定する）判定手段５が設けられている。この判定手段５は、各センサ２，３から得られるパラメータに基づいてこれらのパラメータがいずれも所定の閾値（作動閾値）を超えたかを判定するものであって、両方のパラメータがともにそれぞれ設定された閾値を超えると、ドライバのブレーキ操作が緊急制動であると判定し、ブレーキアシストを開始するようになっている。

また、この判定手段５においてブレーキアシスト開始と判定されると、制動力を増大させるべく、図示しない車両のブレーキ系に介装されたアクチュエータ（制動力増大手段）６に対して作動信号が出力されて、アクチュエータ６が作動するようになっている。なお、アクチュエータ６としては、ドライバによる制動力が増大するように作用するようなものであれば特に限定されず、例えばブレーキブースタに直接作用してブレーキペダルの踏み込みをアシストするようなものでもよいし、ブレーキオイルを直接加圧するようなオイルポンプであってもよい。

また、図示するように、コントローラ４には、上記の閾値を設定又は変更する閾値設定手段７が設けられている。ここで、この閾値設定手段７は、個々のドライバに応じてブレーキアシストを開始するか否かの判定するための閾値を設定又は変更する手段であって、本実施形態では、ドライバの体重及び姿勢に基づいて上記閾値を設定又は変更するようになっている。

以下、詳細に説明すると、図１に示すように、車両の運転席（シート）８には、ドライバの体重を検出する重量センサ（重量検出手段）９と、シートバック８ａの角度を検出するシートバック角度センサ（シートバック角度検出手段）１０と、シートスライド位置を検出するシートスライド位置センサ（シートスライド位置検出手段）１１とが付設されている。

なお、この重量センサ９は、乗員の体重に応じてエアバッグの展開速度等を制御するアドバンスドエアバッグシステムが搭載される車両であれば、当該アドバンスドエアバッグシステム用に設けられている重量センサを利用することができる。また、シートバック角度センサ１０及びシートスライド位置センサ１１は、メモリ機能付きパワーシートを備えた車両であればやはり最初から設けられているセンサであり、これらのセンサをそのまま利用することができる。また、これらのセンサ９〜１１は比較的安価であって、本装置を実現するために新たに追加した場合であっても、コストの上昇を比較的抑制することができる。

一方、閾値設定手段７には、図２に示すようなマップが設けられている。このマップでは、２つの判定領域が設定されており、重量センサ９とシートスライド位置センサ１１とで検出されたドライバの体重とシートスライド位置とをパラメータとして、現在どの判定領域にあるかを認識するようになっている。ここでは、ドライバの体重がドライバの身長、さらにドライバの足の長さに比例するものとして、シートスライド位置が必要以上に近いか遠いかを判定している。

そして、体重に対してシートスライド位置が所定の領域内（図中の斜線部分）にあれば「判定１」とし、この所定領域外である場合には「判定２」と設定するようになっている。ここで、所定の領域とは、制動操作に適した理想的なシートスライド位置をドライバの体重に応じて示す領域であり、このような領域は実験的に得られたデータに基づいて設定されている。

また、閾値設定手段７では、図３に示すように、シートバック角度センサ１０で得られるシートバック角度について２つの判定領域を有するマップを備えており、このマップに基づいて、シートバック角度が現在どの判定領域にあるかを認識するようになっている。なお、ここでは、制動操作に適した理想的なシートバック角度（図３中の基準角度参照）を規定値として予め設定しておき、シートバック角度がこの規定値に対して所定の範囲内であれば「判定１」と設定し、それ以外では「判定２」と設定するようになっている。

そして、閾値設定手段７では、体重とシートスライド位置とから得られる判定結果（図２参照）と、シートバック角度とから得られる判定結果（図３参照）とに基づいて、図４に示すような表に基づいて、閾値を設定又は変更するようになっている。
ここで、図４では、体重とシートスライド位置とから得られる判定結果と、シートバック角度とから得られる判定結果とを組み合わせるとともに、さらに重量センサ９で得られる体重を加味して、閾値を３通りに設定するようになっている。具体的には、体重を３つの領域に分け、シートスライド位置に基づく判定結果が「判定１」であって、且つシートバック角度に基づく判定結果が「判定１」である場合には、体重の軽い順に閾値Ｃ，Ｂ，Ａがそれぞれ設定されるようになっている。なお、閾値Ａ，Ｂ，Ｃの特性については後述する。

また、シートスライド位置に基づく判定結果が「判定１」であって、且つシートバック角度に基づく判定結果が「判定２」である場合、及び、シートスライド位置に基づく判定結果が「判定２」であって、且つシートバック角度に基づく判定結果が「判定１」である場合には、ともに、体重の軽い順に閾値Ｃ，Ｃ，Ｂがそれぞれ設定されるようになっている。

さらに、シートスライド位置に基づく判定結果が「判定２」であって、且つシートバック角度に基づく判定結果も「判定２」である場合には、ドライバの体重に関わらず閾値Ｃが設定されるようになっている。
次に、各閾値の特性について図５を用いて説明すると、図５はブレーキアシストを開始するか否かを判定する閾値（即ち、緊急制動か否かを判定する閾値）の特性を示す図であって、横軸がブレーキペダル踏み込み速度、縦軸がブレーキペダル踏力を示している。また、図中の線Ａが閾値Ａに相当し、同様に線Ｂが閾値Ｂに、線Ｃが閾値Ｃに相当している。

そして、図示するように、閾値は高い順にＡ，Ｂ，Ｃとなっている。つまり、ペダル踏み込み速度が同一であっても、閾値がＡの場合には、ブレーキペダル踏力が比較的大きくならないとブレーキアシストを開始しないことを意味しており、線Ｃで示す閾値Ｃの場合には、ブレーキペダル踏力が比較的低い値でブレーキアシストが開始されるようになっている。

つまり、ドライバが正しい姿勢をとっている場合（判定１，判定１）には、通常のブレーキ操作であっても比較的大きなブレーキ踏力を得られるため、緊急時のブレーキ操作と判定するための閾値を高めに設定しているのである。ただし、姿勢が正しくてもブレーキ踏力は体重に比例するため、体重が軽くなるほど閾値を下げているのである。
また、ドライバの姿勢が（判定１，判定２）及び（判定２，判定１）の場合には、シートスライド位置又はシートバック角度のいずれかがブレーキ操作にとって理想的な姿勢とはいえないため、ブレーキ操作時のブレーキ踏力が低下する。このため、緊急制動か否かを判定するための閾値を下げているのである。

さらに、ドライバの姿勢が（判定２，判定２）の場合には、シートスライド位置及びシートバック角度のいずれについても理想的な姿勢とはいえないため、閾値をさらに下げているのである。
そして、閾値設定手段７では、このようにして閾値を設定するとともに、コントローラ４の判定手段５では、実際にセンサ２，３から得られるブレーキ踏力と踏み込み速度とを設定された閾値と比較して、ブレーキアシストを実行するか否かを判定するようになっている。なお、本実施形態では、新車時にはデフォルト値として閾値は中間のＢに設定されている。

なお、本実施形態では、上述したような閾値の設定をイグニッションオン検出後、所定の制御周期（例えば２００ｍｍｓｅｃ）毎に実行して逐次閾値を更新するようになっているが、これ以外にも、例えばエンジンイグニッションオン後、車両が走行を開始したら、そのタイミングで１回だけ閾値の設定を行い、以後イグニッションオフまでは、運転席ドアが開閉して再度車両が走行を開始した時のみ再設定を行うようにしてもよい。つまり、運転中はドライバが変更することは考えられないので、イグニッションオンに対して最初の走行開始時にのみ閾値を設定し、ドアの開閉を検出した場合には、ドライバが変更した可能性があるので、この場合のみ閾値を設定するのである。

また、これ以外にも、単にイグニッションオンに対して最初の走行開始時にのみ閾値を設定するようにしてもよい。
本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置は上述のように構成されているので、ドライバが運転席に座り、シートスライド位置とシートバック角度とを調整すると、重量センサ９によりドライバの体重が検出されるとともに、シートバック角度センサ１０及びシートスライド位置センサ１１により、シートバック角度及びシートスライド位置が検出される。そして、コントローラ４の閾値設定手段７では、これらのセンサ９〜１１からの情報に基づいて、ブレーキアシストを実行するか否かを判定するための閾値が変更される。

したがって、本装置によれば、ドライバの体重と姿勢とに応じて、個々のドライバに適した閾値を設定することができるという利点がある。これにより、同じ車両を複数のドライバが使用する場合にも、運転席にいるドライバに適した閾値を即座に設定できる。また、本装置では、特別なセンサを何ら必要としないので、簡素且つ安価な構成とすることができる。

また、自動変速機のシフトロック解除時のブレーキ操作を用いて閾値を設定するような手法では、ＡＴ車及びＣＶＴ車にしか適用できないが、本装置ではＭＴ車においても適用することができる利点がある。
また、運転姿勢が正しくないドライバにとっては、本来必要としないブレーキアシストが作動することが考えられるが、この場合には不要なブレーキアシストが作動することの煩わしさを解消するために正しい運転姿勢をとるようになるという副次的な効果も期待できる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述の実施形態では、図２及び図３に示すような判定領域を設定しているが、判定領域をさらに細かく設定してもよい。また、上述のような判定領域を設定する手法以外にも、ドライバの体重や姿勢に相関するパラメータに応じて補正係数を設定し、これらの補正係数を用いて、基準となる閾値を補正するようにしてもよい。また、本実施形態ではドライバの体重及び姿勢の両方に基づいて閾値を設定しているが、少なくともドライバの体重又は姿勢のいずれかから閾値を設定できればよい。また、姿勢に相関するパラメータは上述のシートバック角度及びシートスライド位置に限定されるものではなく、例えばシートハイト、ステアリング装置のチルト角、ステアリング装置のテレスコピック量、ヘッドレスト高さ等を適用することができる。

また、本実施形態では、ペダル踏み込み速度とペダル踏力との２つのパラメータに基づいてブレーキアシストを開始するか否かを判定しているが（図５参照）、これらのいずれか１のパラメータに基づいてブレーキアシストを開始するか否かを判定してもよい。この場合には、本装置で設定される閾値は、図５に示すような２次元的な特性を有するものではなく、１次元的な数値となる。また、これ以外のパラメータ、例えばペダル踏み込み量を用いてブレーキアシストの開始判定をするようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置の全体構成を示す模式図である。本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置の閾値の設定について説明するための図である。本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置の閾値の設定について説明するための図である。本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置の閾値の設定について説明するための図である。本発明の一実施形態に係るブレーキアシスト装置の閾値の設定について説明するための図である。

符号の説明

１ブレーキペダル
２ブレーキペダル踏力センサ（ブレーキ操作状態検出手段）
３ブレーキペダル踏み込み速度センサ（ブレーキ操作状態検出手段）
４コントローラ
５判定手段
６アクチュエータ（制動力増大手段）
７閾値設定手段
９重量センサ（重量検出手段）
１０シートバック角度センサ（シートバック角度検出手段）
１１シートスライド位置センサ（シートスライド位置検出手段）

Claims

ドライバのブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、
該ブレーキ操作状態検出手段から得られるパラメータが所望の作動閾値を超えたか否かを判定する判定手段と、
該判定手段により該パラメータが該作動閾値を超えたと判定されると制動力を増大させる制動力増大手段とを有するブレーキアシスト装置であって、
少なくとも該ドライバの姿勢に基づいて該作動閾値を設定又は変更する閾値設定手段と、
該ドライバの姿勢に相関するパラメータの１つである運転席のシートバックの角度を検出するシートバック角度検出手段とを備え、
該閾値設定手段は、該シートバック角度検出手段で得られる該シートバック角度が、予め設定された理想的なシートバック角度を含む所定範囲内である場合は、該シートバック角度が該所定範囲外である場合に比べて該作動閾値を高い値に設定又は変更する
ことを特徴とする、ブレーキアシスト装置。
該ドライバの体重を検出する重量検出手段を備え、該閾値設定手段は、該重量検出手段で検出された該ドライバの体重が軽いほど該作動閾値を低い値に設定又は変更する
ことを特徴とする、請求項１記載のブレーキアシスト装置。
該運転席のシートスライド位置を検出するシートスライド位置検出手段を備え、該閾値設定手段は、該シートスライド位置検出手段で得られる該シートスライド位置が、該ドライバの体重に応じて予め設定された理想的なシートスライド位置を含む所定の領域内である場合は、該シートスライド位置が該所定の領域外である場合に比べて該作動閾値を高い値に設定又は変更する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のブレーキアシスト装置。