JP4878945B2 - Automatic braking control device - Google Patents
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Description
本発明は、貨物や乗客を輸送するための大型車両(トラック、バス)に利用する。本発明は、自車と自車の前方にある障害物とが衝突した後に制動制御を行う装置、または、当該装置と、自車と自車の前方にある対象物(先行車など)とが実際に衝突する以前から自動的に制動制御を行う装置とを併用した装置に関する。 The present invention is used for large vehicles (trucks, buses) for transporting cargo and passengers. According to the present invention, there is provided an apparatus that performs braking control after an own vehicle and an obstacle in front of the own vehicle collide, or the apparatus and an object (such as a preceding vehicle) in front of the own vehicle and the own vehicle. The present invention relates to a device that is used in combination with a device that automatically performs braking control before the actual collision.
自動車の電子制御化は、日進月歩で進歩し、これまでは運転者の判断のみに頼っていた事象についても車載したコンピュータによって行われるようになった。 The electronic control of automobiles has progressed steadily, and events that have so far depended solely on the judgment of the driver have been carried out by onboard computers.
その一つの例として、先行車と自車との間の距離(車間距離)をレーダによって監視し、車間距離が異常に接近した場合には、自動的に適切な制動制御を行い、万が一の衝突時に、その被害を小さく抑えるという自動制動制御装置がある(例えば、特許文献1または2参照)。
As an example, the distance between the preceding vehicle and the host vehicle (inter-vehicle distance) is monitored by a radar, and when the inter-vehicle distance approaches abnormally, appropriate braking control is automatically performed to prevent a collision. Sometimes, there is an automatic braking control device that minimizes the damage (see, for example,
例えば、特許文献1または2の自動制動制御装置は、衝突の発生を事前に予測し、衝突に至る前段階において自動的に制動制御を行い、衝突の被害を小さく抑えるというものであるが、特許文献1または2では、衝突が発生してから後の制動制御については言及していない。
For example, the automatic braking control device of
その理由としては、特許文献1または2の自動制動制御装置は、乗用車を対象とした装置であり、多くの場合において、乗用車は、衝突した障害物から受ける抵抗により、車速が大きく減ぜられ、短時間のうちに自然に停車するので、衝突が発生してから後の制動制御については特に考慮する必要性は低いという理由が考えられる。
The reason for this is that the automatic braking control device of
これに対し、トラックやバスなどの大型車両は、乗用車と比較するとその総重量が大きいため、膨大な運動エネルギを蓄えることができ、衝突が発生してから後も長い距離を走行する場合が多い。よって、衝突が発生してから後の制動制御についても十分に考慮する必要がある。しかし、未だ、衝突が発生してから後の制動制御についての提案はなされていない。 In contrast, large vehicles such as trucks and buses have a greater total weight than passenger cars, so they can store enormous amounts of kinetic energy and often travel long distances after a collision occurs. . Therefore, it is necessary to sufficiently consider the braking control after the occurrence of the collision. However, no proposal for braking control after the occurrence of a collision has been made.
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、衝突が発生した後の制動制御を行うことにより、衝突による被害を低く抑えることができる自動制動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been performed under such a background, and provides an automatic braking control device that can suppress damage caused by a collision by performing braking control after the occurrence of a collision. Objective.
本発明は、走行中における障害物との衝突を検出する衝突検出手段と、この検出する手段により衝突が検出されたときには自車を制動する制動制御手段とを備えた自動制動制御装置である。例えば、前記制動制御手段は、最大の制動力または制動減速度により自車速が無くなるまで自車を制動する手段を備える。これにより、衝突が発生した後の被害を低く抑えることができる。 The present invention is an automatic braking control device that includes a collision detection unit that detects a collision with an obstacle during traveling, and a braking control unit that brakes the host vehicle when a collision is detected by the detection unit. For example, the braking control means includes means for braking the host vehicle until the host vehicle speed disappears due to the maximum braking force or braking deceleration. Thereby, the damage after a collision can be suppressed low.
さらに、前記衝突検出手段は、複数の衝突検出センサを備えることにより、衝突の衝撃によって、センサの一部が破損した場合でも衝突を確実に検出することができる。 Further, the collision detection means includes a plurality of collision detection sensors, so that the collision can be reliably detected even when a part of the sensor is damaged due to the impact of the collision.
本発明の自動制動制御装置は、単独で用いることもできるが、本願出願人が発明(特願2005−242047号:本願出願時に未公開)した衝突が発生する以前の制動制御を行う自動制動制御装置(以下では、これを衝突前自動制動制御装置と呼ぶ)と併用してもよい。衝突前自動制動制御装置は、衝突に至るまでの制動制御のみを担当しており、衝突後は、無制動状態となる可能性は否めないため、このような無制動状態を回避するために本発明の自動制動制御装置は有効である。 Although the automatic braking control device of the present invention can be used alone, the automatic braking control for performing the braking control before the occurrence of the collision invented by the applicant of the present application (Japanese Patent Application No. 2005-242047: unpublished at the time of filing of the present application) is performed. You may use together with an apparatus (this is called the automatic braking control apparatus before a collision below). The pre-collision automatic braking control device is in charge of only the braking control up to the collision, and there is a possibility that the vehicle will be in an unbraking state after the collision. The automatic braking control device of the invention is effective.
すなわち、本発明の自動制動制御装置の機能として、さらに、自車の進行方向に有る対象物との距離を含むセンサ出力に基づき運転操作がなくとも自動的に制動制御を行う制御手段を備え、この制御手段は、前記センサ出力により得られた前記対象物と自車との相対距離および相対速度とに基づき導出される前記対象物と自車とが所定距離以下となるまでに要する時間の予測値が設定値を下回ったときに自動的に段階的な制動制御を行う段階的制動制御手段を備えることもできる。 That is, as a function of the automatic braking control device of the present invention, it further comprises a control means for automatically performing braking control without a driving operation based on a sensor output including a distance to an object in the traveling direction of the host vehicle, This control means predicts the time required for the object and the vehicle, which are derived based on the relative distance and relative speed between the object and the vehicle obtained from the sensor output, to be equal to or less than a predetermined distance. A stepwise braking control means for automatically performing stepwise braking control when the value falls below a set value may be provided.
前記対象物と自車との相対距離および相対速度とに基づき導出される前記対象物と自車とが所定距離以下となるまでに要する時間の予測値とは、例えば、対象物と自車とが衝突するまでに要する時間の予測値(以下では、TTC(Time To Collision)と呼ぶ)である。 The predicted value of the time required for the object and the vehicle to be less than a predetermined distance derived based on the relative distance and relative speed between the object and the vehicle is, for example, the object and the vehicle Is a predicted value of the time required for the collision (hereinafter referred to as TTC (Time To Collision)).
このときに、前記段階的制動制御手段は、時系列的に複数段階にわたり制動力または制動減速度を徐々に増大させる制動制御手段を含むことができる。このように、いきなり最大の制動力または制動減速度を用いるのではなく、徐々に段階的に制動力または制動減速度を増大させていくことにより、トラックやバスの運転者が通常行っている制動パターンに近い制動パターンとすることができるため、車両の安定性を保ちつつ、車速を減速させることができる。 At this time, the stepwise braking control means may include braking control means for gradually increasing the braking force or the braking deceleration over a plurality of stages in a time series. Thus, instead of using the maximum braking force or braking deceleration suddenly, gradually increasing the braking force or braking deceleration gradually, the braking normally performed by the driver of the truck or bus Since the braking pattern can be close to the pattern, the vehicle speed can be reduced while maintaining the stability of the vehicle.
また、自車速が所定値未満であり、操舵角あるいはヨーレイトのとる値が所定範囲外であるときには、前記段階的制動制御手段の起動を禁止する手段を備えることができる。すなわち、本発明の衝突前自動制動制御装置が行う段階的制動制御は、例えば、制動制御開始以前の自車速が60km/h以上であり、車線変更中や急カーブ走行中などのような大きなハンドル操作を行っていない状態での使用を想定しているため、それ以外の走行状態では、段階的制動制御の起動を制限することができる。 In addition, when the host vehicle speed is less than a predetermined value and the value taken by the steering angle or yaw rate is out of the predetermined range, a means for prohibiting activation of the stepwise braking control means can be provided. That is, the gradual braking control performed by the pre-collision automatic braking control device of the present invention is, for example, when the host vehicle speed before starting the braking control is 60 km / h or more, and a large handle such as when changing lanes or driving sharply Since it is assumed to be used in a state where no operation is performed, the start of the stepwise braking control can be restricted in other traveling states.
例えば、制動制御開始以前の自車速が60km/h未満であれば、車両の有する運動エネルギは少ないため、従来から乗用車に適用されているような単純な急制動制御を行っても支障はないので、段階的制動制御の起動を制限する。また、例えば、制動制御開始以前の操舵角が+30度以上あるいは−30度以下であれば、これは車線変更中や急カーブ走行中であるので、段階的制動制御の適用事象外であり起動を制限する。この場合には、操舵角の代わりにヨーレイトを用いてもよい。 For example, if the vehicle speed before the start of braking control is less than 60 km / h, the vehicle has less kinetic energy, so there is no problem even if simple sudden braking control as conventionally applied to passenger cars is performed. Limit the start of stepwise braking control. Also, for example, if the steering angle before starting the braking control is + 30 ° or more or −30 ° or less, this means that the vehicle is changing lanes or driving in a sharp curve. Restrict. In this case, a yaw rate may be used instead of the steering angle.
また、自車速が無くなってから所定の操作が行われるまでの間は制動力または制動減速度を継続させる手段を備えることができる。これによれば、例えば、坂道などのような傾斜地で停車した場合に、制動力または制動減速度を継続させることによって、いったん停車した車両が再び動き出すことを回避することができる。 Further, it is possible to provide means for continuing the braking force or the braking deceleration until the predetermined operation is performed after the own vehicle speed disappears. According to this, for example, when the vehicle stops on a sloping ground such as a slope, it is possible to prevent the vehicle once stopped from moving again by continuing the braking force or the braking deceleration.
あるいは、自車速が無くなってから所定の時間が経過するまでの間は制動力または制動減速度を継続させる手段を備えることができる。これによれば、例えば、傾斜地で停車した場合に、自車が再び動き出さないような処置(車止めの設置など)がとられると予想される時間内は、制動力を継続させることができる。これにより、制動力または制動減速度の継続を解除するための特別な操作を行う必要はなく、事後処理を簡単化することができる。 Alternatively, there can be provided means for continuing the braking force or the braking deceleration until the predetermined time elapses after the host vehicle speed disappears. According to this, for example, when the vehicle stops on a sloping ground, the braking force can be continued for a time during which it is expected that a measure (such as installation of a vehicle stop) that prevents the vehicle from moving again will be taken. Thereby, it is not necessary to perform a special operation for canceling the continuation of the braking force or the braking deceleration, and the post-processing can be simplified.
また、前記継続させる手段は、前記制動する手段により発生した制動力または制動減速度以下の制動力または制動減速度を継続させる手段を備えることができる。これによれば、最大の制動力または制動減速度を長時間継続させておく必要はなく、制動力または制動減速度の発生に要する負荷を軽減させることができる。 Further, the means for continuing may comprise means for continuing braking force or braking deceleration equal to or lower than the braking force or braking deceleration generated by the braking means. According to this, it is not necessary to continue the maximum braking force or braking deceleration for a long time, and the load required to generate the braking force or braking deceleration can be reduced.
本発明によれば、衝突が発生した後の制動制御を行うことにより、衝突の被害を低く抑えることができる。また、衝突が発生する前の制動制御と併用することにより、さらに被害軽減効果を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the damage of the collision by performing the braking control after the collision occurs. Moreover, the damage reduction effect can be further enhanced by using it together with the braking control before the collision occurs.
(第一実施例)
第一実施例は、本発明の自動制動制御装置を、衝突が発生する以前から自動的に制動制御を行う衝突前自動制動制御装置とは併用せず、車両に実装した場合の例である。なお、以下の説明では、障害物を先行車として説明するが、本発明の自動制動制御装置は、道路上の落下物などに対しても有効である。
(First Example)
The first embodiment is an example in which the automatic braking control device of the present invention is mounted on a vehicle without being used together with the automatic braking control device before collision that automatically performs braking control before the occurrence of the collision. In the following description, an obstacle is described as a preceding vehicle. However, the automatic braking control device of the present invention is also effective for a falling object on a road.
第一実施例の自動制動制御装置を図1ないし図3を参照して説明する。図1は第一実施例の自動制動制御装置のブロック構成図である。図2は第一実施例の衝突検知センサおよびレーダの実装部位を示す図である。図3は第一実施例の制御部の制御手順を示すフローチャートである。 The automatic braking control device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of the automatic braking control device of the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing mounting portions of the collision detection sensor and the radar according to the first embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the control procedure of the control unit of the first embodiment.
第一実施例の自動制動制御装置は、図1および図2に示すように、走行中における障害物(ここでは先行車)との衝突を検出する衝突検知センサ1およびレーダ2と、この衝突検知センサ1またはレーダ2により衝突が検出されたときには自車を制動する制御部3とを備えたことを特徴とする。制御部3は、最大の制動力により車速計(図示省略)からの車速情報に基づき自車速が無くなるまで自車を制動する手段を備える。なお、制動力の代わりに制動減速度を用いることもできるが、本実施例では、制動力を用いる例を説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic braking control apparatus of the first embodiment includes a
また、衝突の検出を、衝突検知センサ1およびレーダ2の双方によって行うことにより、衝突の衝撃によりいずれか片方の検出機能が停止した場合でも衝突を検出することができる。レーダ2は、電波を進行方向に向けて送信することが必要なので、車両の最前部に実装せざるを得ないが、衝突検知センサ1は、例えば、加速度計であり、なるべく前部に近い部位の衝突によって比較的破損し難い部位に実装される。
Further, by detecting the collision by both the
次に、制御部3の動作手順を図3のフローチャートを参照して説明する。制御部3は、図3に示すように、衝突検知センサ1およびレーダ2により衝突を監視する(S1)。衝突検知センサ1またはレーダ2が衝突を検出したときには(S2)、ブレーキアクチュエータ4を制御することにより制動制御を開始する(S3)。このとき、制御部3は、ブレーキアクチュエータ4を、最大の制動力を発生させるように制御する。ブレーキアクチュエータ4は、制御部3からの制御に基づきディスクブレーキなどを動作させて最大の制動力を発生させる。併せて、制御部3は、車速計からの車速情報を監視し(S4)、自車速が0km/hになると(S5)、制動制御を終了する(S6)。言い換えると、制御部3は、自車速が無くなるまで最大制動力による制動制御を継続する。
Next, the operation procedure of the
なお、第一実施例の自動制動制御装置が制動制御を実行中に、運転者の制動操作が有り、当該制動操作による制動力の方が第一実施例の自動制動制御装置による制動力よりも大きい場合には、運転者の制動操作が優先するが、運転者の制動操作による制動力の方が本実施例の自動制動制御装置による制動力よりも大きくなることは無いものとする。 Note that there is a driver's braking operation while the automatic braking control device of the first embodiment is executing the braking control, and the braking force by the braking operation is more than the braking force by the automatic braking control device of the first embodiment. If it is larger, the driver's braking operation has priority, but it is assumed that the braking force by the driver's braking operation does not become larger than the braking force by the automatic braking control device of this embodiment.
また、例えば、エアーバックを作動させるためのセンサや車両姿勢を判定するためのセンサを、衝突検知センサ1として兼用させることもできる。あるいは、既に車載されている衝突を検知する能力を有するあらゆるセンサを衝突検知センサ1として用い、これらのセンサの中でいずれか一つでも衝突を検出したときに、制御部3が図3のステップS3以降の手順を実行するようにしてもよい。
In addition, for example, a sensor for operating an air bag or a sensor for determining a vehicle posture can also be used as the
第一実施例の自動制動制御装置を、衝突が発生する以前から自動的に制動制御を行う機能とは併用せず、単独で車両に実装した場合の特に有用な効果を図4を参照して説明する。図4に示すように、運転者が前方の障害物を発見し、手動により制動操作を行っているときに、障害物と自車とが衝突すると、エアーバックの膨張の衝撃あるいは衝突の衝撃により、運転者の制動操作が困難になり、制動力が解放される場合がある。そのような状況下でも、衝突直後から第一実施例の自動制動制御装置が作動することにより、車両を短時間の内に停止させることができる。 FIG. 4 shows a particularly useful effect when the automatic braking control device of the first embodiment is not used together with the function of automatically performing braking control before the occurrence of a collision, and is mounted alone on a vehicle. explain. As shown in FIG. 4, when the driver finds an obstacle ahead and performs a braking operation manually, if the obstacle collides with the host vehicle, the impact of the inflation of the airbag or the impact of the collision In some cases, the driver's braking operation becomes difficult and the braking force is released. Even under such circumstances, the vehicle can be stopped within a short time by operating the automatic braking control device of the first embodiment immediately after the collision.
(第二実施例)
第二実施例は、第一実施例の自動制動制御装置を、衝突前自動制動制御装置と併用した場合の実施例である。衝突前自動制動制御装置と第一実施例の自動制動制御装置とを併用した第二実施例を図5ないし図12を参照して説明する。
(Second embodiment)
The second embodiment is an embodiment in which the automatic braking control device of the first embodiment is used in combination with the pre-collision automatic braking control device. A second embodiment in which the pre-collision automatic braking control device and the automatic braking control device of the first embodiment are used together will be described with reference to FIGS.
図5は第二実施例の制御系統構成図である。図6は衝突前自動制動制御装置の制動制御ECU(Electric
Control Unit)の制御手順を示すフローチャートである。図7は制動制御ECUが有する空積時の制動パターンを示す図である。図8は制動制御ECUが有する半積時の制動パターンを示す図である。図9は制動制御ECUが有する定積時の制動パターンを示す図である。図10は衝突前自動制動制御装置と第一実施例の自動制動制御装置とを併用した場合の制御部3の制御手順を示すフローチャートである。図11は衝突前自動制動制御装置と第一実施例の自動制動制御装置とを併用した場合の制動パターン例を示す図である。図12は制動制御ECUが有する本格制動パターンを示す図である。
FIG. 5 is a control system configuration diagram of the second embodiment. FIG. 6 shows a braking control ECU (Electric) of the automatic braking control device before collision.
It is a flowchart which shows the control procedure of (Control Unit). FIG. 7 is a diagram showing a braking pattern at the time of idle loading that the braking control ECU has. FIG. 8 is a diagram showing a braking pattern at the time of half product of the braking control ECU. FIG. 9 is a diagram showing a braking pattern at the time of fixed volume possessed by the braking control ECU. FIG. 10 is a flowchart showing a control procedure of the
図5に示すように、制動制御ECU14、ゲートウェイECU15、メータECU16、エンジンECU18、軸重計19、EBS(Electric Breaking System)_ECU20はVehicleCAN(J1939)17を介してそれぞれ接続される。
As shown in FIG. 5, the
また、ステアリングセンサ12およびヨーレイトセンサ13および車速センサ21は、ゲートウェイECU15を介してVehicleCAN(J1939)17にそれぞれ接続され、これらのセンサ情報は、制動制御ECU14に取り込まれる。また、ブレーキ制御は、EBS_ECU20がブレーキアクチュエータ4を駆動することによって行われる。なお、EBS_ECU20に対するブレーキ指示は、運転席(図外)のブレーキ操作および制動制御ECU14によって行われる。エンジンECU18は、エンジン22の燃料噴射量制御その他のエンジン制御を行う。なお、エンジンECU18に対する噴射量制御指示は運転席のアクセル操作によって行われる。また、制動制御ECU14により出力された警報表示やブザー音がメータECU16により運転席の表示部(図示省略)に表示される。ステアリングセンサ12以外の操舵に関連する制御系統は本発明とは直接関係が無いので図示を省略した。
The
衝突前自動制動制御装置は、図5に示すように、車両の進行方向に有る先行車あるいは落下物などの対象物との距離を測定するミリ波レーダ11、操舵角を検出するためのステアリングセンサ12、ヨーレイトを検出するためのヨーレイトセンサ13、自車速を検出するための車速センサ21などのセンサ出力に基づき運転操作がなくとも自動的に制動制御を行う制動制御ECU14を備える。なお、ミリ波レーダ11を、図1に示したレーダ2として用いてもよい。
As shown in FIG. 5, the pre-collision automatic braking control device includes a
制動制御ECU14は、車間距離が車両速度に対応する設定値を下回ったときに自動的に段階的な制動制御を行う。この段階的な制動制御は、図7(b)に示すように、時系列的に三段階にわたり制動力を徐々に増大させる制動制御手段を含む。図7(b)の例では、まず、「警報」と記された第一段階で、0.1G程度の制動をTTC2.4秒から1.6秒までかける。この段階では、未だ、いわゆる急制動がかかった状態にはなっておらず、ストップランプが点灯することにより後続車に対し、これから急制動が行われることを知らせることができる。次に、「拡大領域制動」と記された第二段階で、0.3G程度の制動をTTC1.6秒から0.8秒までかける。最後に、「本格制動」と記された第三段階で、最大の制動(0.5G程度)をTTC0.8秒から0秒までかける。
The
また、運転者が上記に示した制動力以上の強い制動操作を行った場合には、より強い制動力が優先して働くようにする。ただし、運転者の制動操作は、EBS_ECU20に対するブレーキ指示として作用し、運転者が万が一過剰な制動操作を行った場合でもEBS_ECU20が適切にブレーキアクチュエータ4の制動力を調整する。
Further, when the driver performs a strong braking operation exceeding the braking force shown above, the stronger braking force is given priority. However, the driver's braking operation acts as a brake instruction to the
なお、以下の説明では、先行車を対象として説明するが、本実施例の自動制動制御装置は、道路上の落下物などに対しても有効である。 In the following description, the preceding vehicle will be described, but the automatic braking control device of this embodiment is also effective for falling objects on the road.
また、本実施例では、図7〜図9に示すように、制動制御ECU14は、積載貨物や乗客の重量に応じて制動パターンを変更する制動パターン選択部40を含む。変更する方法としては、制動制御ECU14の制動パターン記憶部41に、予め「空積時」、「半積時」、「定積時」における制御パターンを複数記憶しておき、制動パターン選択部40は、重量に応じてこれらの制動パターンから適合(または近似)する制動パターンを選択することにより実現できる。積載貨物や乗客の重量情報は、図5に示す軸重計19によって得られ、制動制御ECU14に取り込まれる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 7 to 9, the
また、自車速が60km/h未満であり、操舵角が+30度以上あるいは−30度以下であるときには、前記段階的制動制御手段の起動を禁止する手段を備える。なお、操舵角に代えてヨーレイトを用いることもできる。 In addition, when the host vehicle speed is less than 60 km / h and the steering angle is not less than +30 degrees or not more than −30 degrees, there is provided means for prohibiting activation of the stepwise braking control means. A yaw rate may be used instead of the steering angle.
すなわち、本実施例の自動制動制御装置が行う段階的制動制御は、制動制御開始以前の自車速が60km/h以上であり、車線変更中や急カーブ走行中などのような大きなハンドル操作を行っていない状態での使用を想定しているため、それ以外の走行状態では、段階的制動制御の起動を制限することができる。 In other words, the stepwise braking control performed by the automatic braking control device of this embodiment is such that the host vehicle speed before starting the braking control is 60 km / h or more, and a large steering wheel operation such as when changing lanes or driving sharp curves is performed. Since it is assumed that the vehicle is not used, it is possible to limit the start of the stepwise braking control in other driving conditions.
また、制動制御開始以前の自車速が60km/h未満であれば、車両の有する運動エネルギは少ないため、従来から乗用車に適用されているような単純な急制動制御を行っても支障はなく、段階的制動制御を実施する有用性は低いので、段階的制動制御の起動を制限する。さらに、制動制御開始以前の操舵角が+30度以上あるいは−30度以下であれば、これは車線変更中や急カーブ走行中であるので、段階的制動制御の適用事象外であり段階的制動制御の起動を制限する。この場合には、操舵角の代わりにヨーレイトを用いてもよい。 Also, if the vehicle speed before the start of braking control is less than 60 km / h, the vehicle has less kinetic energy, so there is no problem even if simple sudden braking control as conventionally applied to passenger cars is performed. Since the usefulness of performing stepwise braking control is low, the activation of stepwise braking control is limited. Further, if the steering angle before starting the braking control is +30 degrees or more or −30 degrees or less, this is during lane change or sharp curve traveling, so it is outside the staged braking control application event and staged braking control. Restrict startup of. In this case, a yaw rate may be used instead of the steering angle.
本実施例では、制動制御開始以前の自車速が60km/h未満であり15km/h(自動制動制御(本格制動制御のみ)の有用性が認められる最低速度)以上である場合には、段階的制動制御は行わないが、図12に示すように、図7(b)〜図9(b)に示す本格制動制御のみは実施することとする。このような本格制動制御のみを実施する場合は、乗用車に用いられている従来の自動制動制御と同等の制動制御を適用することができる。なお、このような従来と同等の自動制動制御を適用する場合には車線変更中や急カーブ走行中であるか否かを判断するステップは必要ない。 In this embodiment, when the host vehicle speed before the start of braking control is less than 60 km / h and is 15 km / h (minimum speed at which the usefulness of automatic braking control (full-scale braking control) is recognized) or more, stepwise Although braking control is not performed, as shown in FIG. 12, only full-scale braking control shown in FIGS. 7B to 9B is performed. When only such full-scale braking control is performed, braking control equivalent to conventional automatic braking control used for passenger cars can be applied. In addition, when applying such automatic braking control equivalent to the conventional one, there is no need to determine whether or not the vehicle is changing lanes or traveling sharply.
次に、本実施例の衝突前自動制動制御装置の動作を図6のフローチャートを参照しながら説明する。図6は空積時(図7)の制動パターンを例にとって説明を行うが、半積時(図8)または定積時(図9)においても図6のフローチャートの手順に準じる。図6に示すように、先行車との車間距離および先行車の車速をミリ波レーダ11により測定して監視する。また、自車速を車速センサ21により測定して監視する。さらに、軸重計19により積載貨物や乗客の重量を測定して監視する(S11)。制動制御ECU14の制動パターン選択部40は、当該重量の測定結果に基づき制動パターン(図7〜図9)のいずれかを予め選択する。以下の説明は、図7の制動パターンが選択された例である。
Next, the operation of the pre-collision automatic braking control device of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 6 will be described by taking the braking pattern at the time of empty product (FIG. 7) as an example, but the procedure of the flowchart of FIG. 6 is also applied at the time of half product (FIG. 8) or constant product (FIG. 9). As shown in FIG. 6, the distance between the preceding vehicle and the vehicle speed of the preceding vehicle are measured and monitored by the
車間距離、自車速、先行車の車速によりTTCを計算する(S12)。計算方法は、
車間距離/(自車速−先行車の車速)
である。制動制御開始以前の自車速が60km/h以上であり(S13)、制動制御開始以前の操舵角が+30度以下であり−30度以上であり(S14)、TTCが図7(a)に示す(1)の領域にあれば(S15)、「警報」制動制御を実行する(S18)。また、TTCが図7(a)に示す(2)の領域にあれば(S16)、「拡大領域制動」制御を実行する(S19)。また、TTCが図7(a)に示す(3)の領域にあれば(S17)、「本格制動」制御を実行する(S20)。
TTC is calculated from the inter-vehicle distance, the own vehicle speed, and the vehicle speed of the preceding vehicle (S12). The calculation method is
Distance between vehicles / (Self-vehicle speed-Vehicle speed of the preceding vehicle)
It is. The host vehicle speed before starting the braking control is 60 km / h or more (S13), the steering angle before starting the braking control is +30 degrees or less and -30 degrees or more (S14), and TTC is shown in FIG. If it is in the region (1) (S15), "alarm" braking control is executed (S18). If the TTC is in the region (2) shown in FIG. 7A (S16), "enlarged region braking" control is executed (S19). If the TTC is in the region (3) shown in FIG. 7A (S17), the “full-scale braking” control is executed (S20).
また、制動制御開始以前の自車速が60km/h未満15km/h以上であり(S13、S21)、TTCが図7(c)に示す(4)の領域にあれば(S22)、運転者に対して先行車との相対距離が近いことを報知する(S23)。報知は、警報表示やブザー音により行う。さらに、TTCが図7(c)に示す(5)の領域にあれば(S24)、「本格制動」制御を実行する(S20)。 Further, if the vehicle speed before starting the braking control is less than 60 km / h and 15 km / h or more (S13, S21) and the TTC is in the region (4) shown in FIG. In contrast, the fact that the relative distance to the preceding vehicle is short is notified (S23). Notification is performed by warning display or buzzer sound. Further, if the TTC is in the region (5) shown in FIG. 7C (S24), "full-scale braking" control is executed (S20).
なお、ステアリングセンサ12からの操舵角の代わりにヨーレイトセンサ13からのヨーレイトを利用することもできる。あるいは、操舵角とヨーレイトを併用してもよい。
Note that the yaw rate from the
ここで、図7〜図9について説明する。図7〜図9における直線c、f、iは、操舵回避限界直線と呼ばれるものである。また、図7〜図9における曲線B、D、Fは、制動回避限界曲線と呼ばれるものである。 Here, FIG. 7 to FIG. 9 will be described. The straight lines c, f and i in FIGS. 7 to 9 are called steering avoidance limit straight lines. Further, curves B, D, and F in FIGS. 7 to 9 are called braking avoidance limit curves.
すなわち、操舵回避限界直線とは、障害物までの一つの相対距離および障害物との一つの相対速度の関係において、所定のTTC以内にハンドル操作によって衝突を回避可能な限界を示す直線である。また、制動回避限界曲線とは、障害物までの一つの相対距離および障害物との一つの相対速度の関係において、所定のTTC以内に制動操作によって衝突を回避可能な限界を示す曲線である。 That is, the steering avoidance limit straight line is a straight line indicating a limit at which a collision can be avoided by a steering operation within a predetermined TTC in the relationship between one relative distance to the obstacle and one relative speed with the obstacle. The braking avoidance limit curve is a curve indicating a limit at which a collision can be avoided by a braking operation within a predetermined TTC in the relationship between one relative distance to the obstacle and one relative speed with the obstacle.
図7〜図9において、これらの直線または曲線の下側の領域の内、双方が共に関わる領域では、もはやハンドル操作によってもブレーキ操作によっても衝突を回避することはできない。 7 to 9, in the area under both of these straight lines or curves, the collision can no longer be avoided by the steering operation or the braking operation.
例えば、図7の空積時の例では、直線cは、TTCが0.8秒に設定されている。本実施例では、操舵回避限界直線cの上側に、TTCが2.4秒である場合の直線aを設け、TTCが1.6秒である場合の直線bを設ける。また、TTCが0.8秒に設定された制動回避限界曲線Bの上側にTTCが1.6秒に設定された曲線Aを設ける。 For example, in the example of the empty product in FIG. 7, the straight line c has TTC set to 0.8 seconds. In this embodiment, a straight line a when the TTC is 2.4 seconds is provided above the steering avoidance limit straight line c, and a straight line b when the TTC is 1.6 seconds is provided. Further, a curve A with TTC set at 1.6 seconds is provided above the braking avoidance limit curve B with TTC set at 0.8 seconds.
当初の車両の状態は、図7の黒点Gに示す障害物との相対距離および相対速度を有している。制動制御開始以前の自車速が60km/h以上であるときに、次第に相対距離が短くなり、直線aの位置に来たときには、警報モードとなる(領域(1))。警報モードでは、0.1G程度の制動をTTC2.4秒〜1.6秒までかける。この期間は、ストップランプを点灯させ、後続車にブレーキをかけることを知らせる意義がある。さらに相対速度が下がり、直線bの位置に来たときには、拡大領域制動モードとなる(領域(2))。拡大領域制動モードでは、0.3G程度の制動をTTC1.6秒〜0.8秒までかける。直線cの位置に来たときには、本格制動モードとなる(領域(3))。本格制動モードでは、最大の制動力(0.5G程度)をTTC0.8秒〜0秒までかける。図6のステップS12の計算によれば、このときに衝突が起こることになる。しかし、実際には、自車速が制動制御によって小さくなるため、ステップS12の計算結果よりも実際のTTCは長くなる。 The initial state of the vehicle has a relative distance and a relative speed with respect to the obstacle indicated by a black point G in FIG. When the host vehicle speed before the start of braking control is 60 km / h or more, the relative distance gradually decreases, and when the vehicle reaches the position of the straight line a, the alarm mode is set (area (1)). In the alarm mode, braking of about 0.1 G is applied from TTC 2.4 seconds to 1.6 seconds. During this period, it is meaningful to turn on the stop lamp and inform the subsequent vehicle of braking. When the relative speed further decreases and reaches the position of the straight line b, the expansion area braking mode is set (area (2)). In the enlarged area braking mode, braking of about 0.3 G is applied from TTC 1.6 seconds to 0.8 seconds. When the position of the straight line c is reached, the full braking mode is set (area (3)). In the full-scale braking mode, the maximum braking force (about 0.5G) is applied from TTC 0.8 seconds to 0 seconds. According to the calculation in step S12 in FIG. 6, a collision occurs at this time. However, in practice, since the host vehicle speed is reduced by the braking control, the actual TTC is longer than the calculation result of step S12.
すなわち、本発明が対象とする自動制動制御装置におけるTTCの計算では、精密な距離測定や複雑な演算処理を極力省き、汎用の簡易な距離測定装置(例えば、ミリ波レーダ)や演算装置を用いることを前提としている。このような配慮は、車両の製造コストあるいは維持費を低く抑えるために有用である。
よって、厳密には、対象物である先行車と自車とは、制動(減速)によって等加速度運動を行っているのであるから、TTC計算も等加速度運動に基づき計算しなければならないところを、単に等速運動を行っているものとしてTTCを計算することにより、精密な距離測定や複雑な演算処理を省いている。
また、このような等速運動とみなした計算を行うことにより、計算されたTTCの値は実際のTTCの値よりも小さくなるが、これは安全側への誤差であるから容認しても何ら支障はない。
In other words, in the calculation of TTC in the automatic braking control device targeted by the present invention, precise distance measurement and complicated calculation processing are omitted as much as possible, and a general-purpose simple distance measurement device (for example, millimeter wave radar) or a calculation device is used. It is assumed that. Such considerations are useful for keeping vehicle manufacturing costs or maintenance costs low.
Therefore, strictly speaking, the preceding vehicle and the subject vehicle, which are the objects, are performing a uniform acceleration motion by braking (deceleration), and therefore the TTC calculation must also be calculated based on the uniform acceleration motion. By calculating the TTC as simply performing constant velocity motion, precise distance measurement and complicated arithmetic processing are omitted.
In addition, by performing a calculation that is regarded as such a constant velocity motion, the calculated TTC value becomes smaller than the actual TTC value. There is no hindrance.
さらに、制動制御開始以前の自車速が15km/h以上であり60km/h未満であるときには、次第に相対距離が短くなり、直線bの位置に来たときには、報知モードとなる(領域(4))。報知モードでは、運転者に対して警報表示やブザー音によって、障害物との相対距離が短くなっていることを知らせる。直線cの位置に来たときには、本格制動モードとなる(領域(5))。本格制動モードでは、最大の制動(0.5G程度)をTTC0.8秒〜0秒までかける。 Further, when the host vehicle speed before starting the braking control is 15 km / h or more and less than 60 km / h, the relative distance is gradually shortened, and when the vehicle reaches the position of the straight line b, the notification mode is set (region (4)). . In the notification mode, the driver is notified that the relative distance to the obstacle is shortened by an alarm display or a buzzer sound. When the position of the straight line c is reached, the full braking mode is set (area (5)). In the full-scale braking mode, the maximum braking (about 0.5G) is applied from TTC 0.8 seconds to 0 seconds.
また、図8は半積時の例であり、図9は定積時の例であるが、等しい制動力同士で比べれば、積載貨物や乗客の重量が増すにつれて制動距離も長くなるため、操舵回避限界曲線および制動回避限界曲線も図の上方にそれぞれ移動する。これにより、領域(1)、(2)、(3)、(4)、(5)の面積は、積載貨物や乗客の重量に応じて大きくなる。 FIG. 8 shows an example at half load, and FIG. 9 shows an example at constant load. However, if equal braking forces are compared, the braking distance increases as the weight of loaded cargo and passengers increases. The avoidance limit curve and the braking avoidance limit curve also move upward in the figure. Thereby, the area of area | region (1), (2), (3), (4), (5) becomes large according to the weight of a loaded cargo or a passenger.
図7における直線a〜cは、図8における直線d〜f、図9における直線g〜iに対応し、図7における曲線A、Bは、図8における曲線C、D、図9における曲線E、Fに対応し、図7における黒点Gは、図8における黒点H、図9における黒点Iに対応する。 The straight lines a to c in FIG. 7 correspond to the straight lines df to f in FIG. 8 and the straight lines g to i in FIG. 9, and the curves A and B in FIG. 7 are the curves C and D in FIG. , F, and the black point G in FIG. 7 corresponds to the black point H in FIG. 8 and the black point I in FIG.
このような衝突前自動制動制御装置と第一実施例の自動制動制御装置とを併用することにより、図10に示すように、制御部3は、衝突検知センサ1およびレーダ2により衝突を監視し(S31)、衝突検知センサ1またはレーダ2が衝突を検出したときには(S32)、衝突前自動制動制御装置が行っている本格制動を引き継ぎ(S33)、併せて、制御部3は、車速計からの車速情報を監視し(S34)、自車速が0km/hになると(S35)、本格制動を終了する(S36)。言い換えると、制御部3は、自車速が無くなるまで本格制動を継続する。これにより、図11に示すように、衝突以前から段階的な制動制御を開始し、衝突後に、自車が完全に停止するまで最大の制動力(本格制動)が継続する。
By using such a pre-collision automatic braking control device and the automatic braking control device of the first embodiment in combination, the
(第三実施例)
第三実施例を図13および図14を参照して説明する。図13は第三実施例の制御部の制御手順を示すフローチャートである。図14は第三実施例の制動パターン例を示す図である。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart showing the control procedure of the control unit of the third embodiment. FIG. 14 is a diagram showing an example of a braking pattern of the third embodiment.
第三実施例では、制御部3に、自車速が無くなってから所定の操作が行われるまでの間、あるいは、所定の時間が経過する間は制動力を継続させる手段を備える。また、このときに、当該継続させる手段は、本格制動以下の制動力を継続させる手段を備える。
In the third embodiment, the
すなわち、図13に示すように、図10に示したステップS36の本格制動終了後に、停車後制動を開始する(S37)。このときに、図14に示すように、本格制動時の制動力と比較して制動力を弱くする。その理由は、既に自車は停車しており、本格制動時に必要とした強い制動力は必要としないからであり、制動力を弱めることにより、制動に要する負荷を軽減させることができる。 That is, as shown in FIG. 13, after the actual braking in step S36 shown in FIG. 10 is completed, braking after stopping is started (S37). At this time, as shown in FIG. 14, the braking force is weakened as compared with the braking force during full-scale braking. The reason is that the own vehicle has already stopped and does not require the strong braking force required during full-scale braking. By reducing the braking force, the load required for braking can be reduced.
停車後制動を行っているときに、所定の操作が行われる、あるいは、所定時間経過すると(S38)、制動力を解放する(S39)。 When braking is performed after the vehicle is stopped, when a predetermined operation is performed or when a predetermined time has elapsed (S38), the braking force is released (S39).
これによれば、例えば、坂道などのような傾斜地で停車した場合に、制動力を継続させることによって、いったん停車した車両が再び動き出すことを回避することができる。所定の操作は、運転席から行う操作でもよいし、直接ブレーキアクチュエータ4に対して行う操作でもよい。
According to this, for example, when the vehicle stops on a sloping ground such as a slope, it is possible to prevent the vehicle once stopped from moving again by continuing the braking force. The predetermined operation may be an operation performed from the driver's seat or an operation performed directly on the
また、所定の時間は、例えば、傾斜地で停車した場合に、自車が再び動き出さないような処置(車止めの設置など)がとられると予想される時間(例えば、10分間)である。 Further, the predetermined time is, for example, a time (for example, 10 minutes) at which it is expected that a measure (such as installation of a car stop) is taken so that the vehicle does not start again when the vehicle stops on an inclined ground.
以上説明したように、本発明によれば、衝突が発生した後の制動制御を行うことにより、衝突が発生した後の被害を低く抑えることができるため、追突事故による被害を小さく抑えることに寄与することができる。 As described above, according to the present invention, by performing braking control after the occurrence of a collision, the damage after the occurrence of the collision can be kept low, which contributes to reducing the damage caused by the rear-end collision accident. can do.
1 衝突検知センサ
2 レーダ
3 制御部
4 ブレーキアクチュエータ
11 ミリ波レーダ
12 ステアリングセンサ
13 ヨーレイトセンサ
14 制動制御ECU
15 ゲートウェイECU
16 メータECU
17 VehicleCAN(J1939)
18 エンジンECU
19 軸重計
20 EBS_ECU
21 車速センサ
22 エンジン
40 制動パターン選択部
41 制動パターン記憶部
DESCRIPTION OF
15 Gateway ECU
16 Meter ECU
17 VehicleCAN (J1939)
18 Engine ECU
19
21
Claims (5)
前記制御手段は、前記センサ出力により得られた前記対象物と自車との相対距離および相対速度とに基づき前記対象物と自車とが衝突するまでに要する予測時間を演算し、その予測時間が設定時間を下回ったときに自動的に段階的な制動制御を行う段階的制動制御手段を備え、
この段階的制動制御手段は、第一制動段階、第二制動段階、第三制動段階と時系列的に3段階に制動力または制動減速度を大きくする制動制御手段であり、
第一制動段階、第二制動段階、第三制動段階の制動は、一定の大きさの制動力または制動減速度が時間的に継続して与えられるものであり、
前記予測時間が制動操作によって衝突を回避可能な限界の時間以前のあらかじめ設定された所定時間を下回ると第一制動段階の制動を制動操作によって衝突を回避可能な限界の時間まで継続して与え、
前記予測時間が前記制動操作によって衝突を回避可能な限界の時間を下回るとハンドル操作によって衝突を回避できる限界の時間までは第二制動段階の制動を継続して与え、
前記予測時間がハンドル操作によって衝突を回避できる限界の時間を下回ると第三制動段階の制動を継続して与える自動制動制御装置であって、
走行中における障害物との衝突検出手段と、
この検出する手段により衝突が検出されたときには最大の制動力または制動減速度により自車速が無くなるまで自車を制動する手段と
を備えたことを特徴とする自動制動制御装置。 Control means for automatically performing braking control without a driving operation based on a sensor output including a distance from an object in the traveling direction of the host vehicle,
The control means calculates an estimated time required for the object and the vehicle to collide based on a relative distance and a relative speed between the object and the vehicle obtained from the sensor output, and the estimated time Stepwise braking control means for automatically performing stepwise braking control when the time falls below the set time,
This stepwise braking control means is a braking control means for increasing the braking force or the braking deceleration in three stages in time series including the first braking stage, the second braking stage, and the third braking stage.
The braking in the first braking stage, the second braking stage, and the third braking stage is such that a constant amount of braking force or braking deceleration is continuously given,
When the predicted time falls below a preset predetermined time before a limit time that can avoid a collision by a braking operation, the braking of the first braking stage is continuously applied until a limit time that can avoid a collision by the braking operation,
When the predicted time is less than a limit time that can avoid a collision by the braking operation, the braking of the second braking stage is continuously given until a limit time that can avoid a collision by a steering operation,
An automatic braking control device that continuously applies braking in a third braking stage when the predicted time is less than a time limit for avoiding a collision by a steering operation ,
Means for detecting collisions with obstacles while traveling;
Automatic brake control apparatus characterized by comprising a manual stage you brake the vehicle to the host vehicle speed is eliminated by the maximum braking force or braking deceleration when a collision is detected by means of this detection.
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