JP5170547B2 - ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキシステムに関し、詳しくは、ブレーキペダルを介して運転者に情報を伝達する技術に関する。

上記したブレーキシステムと少し異なるものであるが、ブレーキペダルではなくアクセルペダルを介して運転者に情報を伝達するものとして特許文献１に記載される技術が存在する。

この特許文献１では、車間距離検出手段１３で検出される前方車両との車間距離が所定値以下となった場合に、アクセルペダル３の操作量が大きく、アクセルペダル３の操作速度が速いほど、主制御部１１が操作反力可変設定手段９を制御し、アクセルペダル３の操作反力を増大（ペダルを戻す方向に作動）させることにより運転者に対して注意を喚起する。

また、上記したようにブレーキペダルを介して運転者に情報を伝達することを目的としたものではないが、ブレーキペダルの操作時の反力を変更できるものとして特許文献２に記載され技術が存在する。

この特許文献２では、自車両前方を撮像する撮像装置１１と、先行車両との車間距離を計測するレーダ装置１２と、自動走行制御用コントローラ２０とを備えている。また、ブレーキペダル反力調整装置として、マスターシリンダの出力圧を調圧することでブレーキペダル２１の反力を調節する制動流体圧制御装置８を備えている。

この構成により、撮像装置１１あるいはレーダ装置１２によって車両の前方に障害物が検出された場合には自動減速を行うと共に、この自動減速の際にブレーキペダルが踏み込まれていることを判定した場合には、自動走行制御用コントローラ２０が目標自動減速度を基準減速度に設定し、制動流体圧制御装置８を制御することによりブレーキペダル反力−ストローク特性を設定する。

この特性としては、ブレーキペダルを踏込んだ直後、あるいは自動制動から手動制動（ブレーキペダルの踏み込み）への切換直前の車両の減速度が大きいほど、同じブレーキペダルストロークＳに対して、大きな目標ブレーキペダル反力が設定される。即ち、緊急制動時などで、運転者がブレーキペダルを大きく、素早く踏込むことにより、その切換直前の車両の減速度の大きさに応じて目標ブレーキペダル反力を大きく設定しブレーキペダルの踏み感は硬くなり違和感がないものにしている。

特開平１０‐１６６８８９号公報 （段落番号〔００１１−００３３〕、図１〜図４） 特開２００１‐３４７９３６号公報 （段落番号〔００１６−００４７〕、図１〜図６）

交差点等において信号機が赤信号で停車した状況を考えると、信号機が赤信号から青信号に切り換わった際には、この切り換わりに対応して速やかに車両を発進させることが理想である。

特に、渋滞を発生しやすい道路では直前の車両の発進に追従して、できるだけ遅れないように発進することが望まれる。しかしながら、運転者が道路地図を確認している場合や、パネルのメータ類を確認している場合等のように、信号機が赤信号から青信号に切り換わり直前の車両が発進しても、この状況に気付くのが遅れることもある。

このような状況では後方の車両の運転者が不快になることや、当該車両の無駄な急発進を招くこともあり改善が望まれている。

本発明の目的は、信号機が赤信号から青信号に切り換わった場合には、この状況を確実に運転者に認識させるブレーキシステムを合理的に構成する点にある。

本発明の特徴は、自車両の車速を計測する車速計測手段と、道路に設置された信号機の情報を取得する信号機情報取得手段と、自車両のブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキセンサと、前記ブレーキペダルの操作反力を調節する操作反力設定手段とを備えると共に、この操作反力設定手段は、前記ブレーキセンサの検出結果からブレーキペダルが踏み込み操作されていることを判別し、前記車速計測手段の計測結果から停車状態にあることを判別し、前記信号機情報取得手段で取得した信号機の情報が走行を許すものであることを判別した場合には、前記操作反力を増大させる点にある。

信号機の信号灯が「赤」の状態で停車する場合、運転者はブレーキペダルを踏み込んだ状態で信号灯が「青」に切り換わるのを待つのが普通である。また、停車状態で信号機の信号灯が青信号に切り換わった状況において、運転者がブレーキペダルを踏み込んだまま発進を行わない場合には、この状況を信号機情報取得手段に基づいて判別し、操作反力設定手段がブレーキペダルの操作反力を増大させる。これにより、ブレーキペダルから運転者の足に作用する反力が増大し、発進の必要があることを運転者に認識させることが可能となる。従って、信号機が赤信号から青信号に切り換わった場合には、この状況を確実、かつ、即座に運転者に認識させ、無理のない発進を促進するブレーキシステムが構成された。

本発明は、停車時における直前位置の前方車両までの距離を計測する距離計測手段を備え、この距離計測手段からの情報に基づいて前記前方車両の存否を判別し、前記前方車両が存在する場合には前記前方車両までの距離を計測すると共に、前記操作反力設定手段は、前記ブレーキセンサの検出結果からブレーキペダルが踏み込み操作されていることを判別し、前記車速計測手段の計測結果から停車状態にあることを判別し、前記信号機情報取得手段で取得した信号機の情報が走行を許すものであることを判別した場合において、前記前方車両が存在しないと判別している状況、及び、前記前方車両が存在すると判別している状況で前記距離計測手段で計測した距離の増大を判別した場合には、前記操作反力を増大させても良い。これによると、直前位置の前方車両が存在しないと判別している状況、及び、直前位置の前方車両が発進した状況において、運転者が自車両の発進を行わない場合には、この状況を信号機情報取得手段と距離計測手段とに基づいて判別し、操作反力設定手段がブレーキペダルの操作反力を増大する。

本発明は、前記操作反力設定手段による操作反力の増大と連係して音声によって、車体の前進を促す音声のメッセージを出力する音声報知手段を備え、この音声報知手段は前記メッセージの出力開始から設定時間が経過した場合に前記メッセージの出力を停止しても良い。この構成によると、ブレーキペダルの操作反力の増大だけではなく、音声によっても発進の必要があることを把握でき、認識に誤りのないものにできる。

本発明は、前記信号機情報取得手段が、信号機のイメージを取得するカメラと、信号機のイメージのうち信号灯の位置を特定し、その位置の点灯状態の信号灯の色相を判別する信号機情報判別手段とを備え、この信号機情報判別手段が、点灯状態の信号灯の色相が赤又は黄から青に切り換わる判別を行った後に、前記操作反力設定手段による判別が行われても良い。この構成によると、カメラを用いて取得した信号機のイメージから点灯状態の信号灯の色相を判別し、色相が青に切り換わった後に操作反力設定手段による判別に移行できる。

本発明は、ブレーキペダルの踏力がブレーキ液を介して車輪のブレーキ装置に伝えられる制動系を備え、車輪の回転状況に基づいて前記ブレーキ装置に伝えるブレーキ液の圧力を調節し、ブレーキペダルにブレーキ液から作用する圧力を変化させるブレーキ制御ユニットを備えると共に、前記操作反力設定手段は、前記ブレーキ制御ユニットを制御することによりブレーキペダルに作用する流体からの圧力を増大させても良い。この構成によると、例えば、ＡＢＳ（Antilock Brake Systemの略） で成るブレーキ制御ユニットに備えられている電磁弁を制御することや、反力設定のための電磁弁を新たに備え、これを制御する等の改良によって、既存のシステムを有効に活用しながらブレーキペダルの反力を変更することが可能になる。

本発明は、前記ブレーキペダルを踏み込み方向と逆方向の戻し方向に力を作用させるペダル操作機構を備えると共に、前記操作反力設定手段は、ペダル操作機構によってブレーキペダルを戻し方向に作動させても良い。この構成によると、制動力を変動させることなくペダルを踏み込み方向と逆方向に作動させることにより操作反力を増大させることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態−全体構成〕
図１〜図４に示すように、左右の前車輪１Ｌ、１Ｒと、左右の後車輪２Ｌ、２Ｒとを有した車体Ｂのルーム内に運転座席３とステアリングホイール４を備え、その前部にメータ類を有したパネル５を配置し、前記運転座席３の側部に変速用のシフトレバー６を配置することにより車両の一例としての乗用車が構成されている。

車体Ｂの前部にはエンジンＥと、このエンジンＥからの動力を変速して前車輪１Ｌ、１Ｒに伝えるにトルクコンバータやＣＶＴ等で成る変速機構Ｔと、ステアリングホイール４の回転操作力を駆動操向力として前車輪１Ｌ、１Ｒに伝えるパワーステアリングユニットＰＳとを配置している。

前車輪１Ｌ、１Ｒと後車輪２Ｌ、２Ｒとには、夫々の車軸に制動力を作用させるディスクブレーキ型のブレーキ装置ＢＫを備えている。このブレーキ装置ＢＫは、図５に示すように車軸と一体回転するブレーキディスクＢＫｄと、ブレーキ液の圧力で作動するブレーキピストンＢＫｐと備えており、ブレーキ液の圧力をブレーキピストンＢＫｐに作用させることでブレーキピストンＢＫｐが作動し、一対のブレーキパッドでブレーキディスクＢＫｄを挟み込んで制動力を作用させるように構成されている。

運転座席３の前方の足許位置には走行速度を制御するアクセルペダル７と、前車輪１Ｌ、１Ｒと後車輪２Ｌ、２Ｒとのブレーキ装置ＢＫを操作して前車輪１Ｌ、１Ｒ、後車輪２Ｌ、２Ｒに制動力を作用させるブレーキペダル８とが並列的に配置されている。

運転座席３の前方にはフロントガラス９が備えられ、前記運転座席３の近傍のコンソールの上部位置にはＧＰＳ型のナビゲート情報を表示するモニタ１０を備え、このモニタ１０のケースにスピーカ１１を備えている。

図面には示していないが、車体Ｂには複数のＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機（ＧＰＳとは Global Positioning Systemの略）や、車体Ｂの走行方向の情報を取得する方位センサ等を備えている。そして、これらからの情報に基づいて車体の現在位置と、車体Ｂの走行方向とを取得し、この位置に対応した地図情報をモニタ１０に表示すると共に、車体の現在位置と、車体が走行すべき経路を地図上に表示するナビコントローラが備えられている。

ルーム内にはフロントガラス９を透して車体前方を撮影する信号機情報取得手段としてのフロントカメラ１２を備えている。フロントカメラ１２は、Ｒ・Ｇ・Ｂの３原色に対応したカラーの画像情報を取り込むＣＣＤ型等の撮像素子が内蔵され、この撮像素子によって１秒間に数コマを超える画像情報が取得される。

このフロントカメラ１２は、取得した画像情報を後述する制御ユニット２０に与えるものである。この制御ユニット２０では信号機情報判別手段２４（図６を参照）が画像処理を行うことにより、画像情報から信号機のイメージを抽出し、このイメージから信号灯が存在する領域を特定し、その領域における輝度値に基づいて点灯している信号灯の色相を判別する処理を行う。

車体Ｂの前端には直前位置の前方車両までの距離を計測する距離計測手段として超音波型の距離センサ１３を備えている。この距離センサ１３は超音波の発信機と受信機とを有し、超音波の発信のタイミングから反射波を検出するまでの時間から距離を計測するものであるが、マイクロ波等の電波を用いるものや、赤外線レーザ等を用いて光学的に距離を計測するものであっても良い。

ブレーキペダル８の操作系の近傍位置には、ブレーキ操作の有無を検出するブレーキセンサ１５を備えている。また、左右の前車輪１Ｌ、１Ｒの近傍位置に車輪の回転を電気的に計測する回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒが配置され、左右の後車輪２Ｌ、２Ｒの近傍位置に車輪の回転を電気的に計測する回転量センサ１７Ｌ、１７Ｒが配置されている。

尚、ブレーキセンサ１５はブレーキペダル８の踏み込み操作時にＯＮ信号を出力する単純な構造のもので良く、回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒとしては、車軸の回転量を計測するフォトインタラプタ型やピックアップ型のセンサを用いることが可能である。

車体Ｂの中央部には走行制御を行う制御ユニット２０が配置されている。この制御ユニット２０はブレーキ装置ＢＫの制御を実現するＥＣＵの兼用を想定しているが、専用の制御装置を備えても良い。この制御ユニット２０による制御形態は後述する。

この乗用車では図５に示すように、ブレーキペダル８の踏み込み操作力（踏力）をブースタ３１で増大させてタンデム型のマスターシリンダ３２に伝え、このマスターシリンダ３２からのブレーキ液の圧力をブレーキ制御ユニット４０からブレーキ装置ＢＫに伝える制動系を備えている。

このマスターシリンダ３２は、踏み込み操作に応じて一方の加圧室３２ａから前車輪１Ｌ、１Ｒに対して液路３３Ｆを介して加圧されたブレーキ液を送り出すと同時に、他方の加圧室３２ｂから後車輪２Ｌ、２Ｒに対して液路３３Ｒを介して加圧されたブレーキ液を送り出す構造を有している。そして、この液路３３Ｆ、３３Ｒからのブレーキ液の圧力はブレーキ制御ユニット４０を介して各車輪に備えられたブレーキ装置ＢＫに与えられる。

ブースタ３１は、ブレーキペダル８の踏み込み操作時に、内部のダイヤフラム（図示せず）にエンジンＥの吸気圧を作用させることで踏力を増大させてマスターシリンダ３２に作用させる機能を有している。マスターシリンダ３２は水平姿勢に配置され、内部に２つのピストン（図示せず）を同軸芯上にタンデムに配置しており、夫々のピストンに対応した前記加圧室３２ａ、３２ｂからブレーキ液に圧力を作用させる。また、マスターシリンダ３２の上部にはマスターシリンダ３２にブレーキ液を補給するリザーバタンク３４が配置されている。

〔ブレーキ制御ユニット〕
ブレーキ制御ユニット４０は、液路３３Ｆを介して供給されるブレーキ液の圧力を制御して前車輪１Ｌ、１Ｒに与える液圧制御部４０Ｆと、液路３３Ｒを介して供給されるブレーキ液の圧力を制御して後車輪２Ｌ、２Ｒに与える液圧制御部４０Ｒとを備えている。

この前車輪１Ｌ、１Ｒに対応した液圧制御部４０Ｆと、後車輪２Ｌ、２Ｒに対応した液圧制御部４０Ｒとは略等しい構成を具備しており、作動形態も等しいため、次に前車輪１Ｌ、１Ｒに対応した液圧制御部４０Ｆの構成と作動形態とを説明する。

液圧制御部４０Ｆは、液路３３Ｆと連通する主液路４１からの液圧を前車輪１Ｌ、１Ｒのブレーキ装置ＢＫに作用させる第１分流液路４１ａと第２分流液路４１ｂとが形成されている。第１分流液路４１ａと第２分流液路４１ｂとに常開型のインレット弁４２を介装し、これと並列する液路にブレーキ装置ＢＫから液圧を主液路４１の方向へ逃がすチェック弁４３を備えている。

また、第１分流液路４１ａと第２分流液路４１ｂとにおいて、インレット弁４２よりブレーキ装置ＢＫ側の部位から分岐する分岐液路４１ｃが形成され、この分岐液路４１ｃに常閉型のアウトレット弁４４が介装されている。

インレット弁４２は、非通電時には連通状態、通電時には遮断状態となる電磁操作型の２位置切換弁に構成されている。アウトレット弁４４は、非通電時には遮断状態、通電時に連通状態となる電磁操作型の２位置切換弁に構成されている。

また、２つのアウトレット弁４４からの分岐液路４１ｃの合流部分にブレーキ液を一時的に貯留するリザーバ４５を備え、このリザーバ４５からのブレーキ液を主液路４１に戻すリターン液路４６を備えている。

更に、２つのアウトレット弁４４からブレーキ液が送り出される分岐液路４１ｃの合流部分からブレーキ液を吸引して主液路４１に戻すように電動モータＭで駆動されるポンプＰと、ブレーキ液のポンプＰ側への逆流を阻止するチェック弁４７とが介装された供給液路４８を備えている。

〔ＡＢＳ制御〕
このような構成から、ＡＢＳ制御が機能しない通常の状態では、インレット弁４２とアウトレット弁４４との電磁ソレノイドが非通電状態にあることから、インレット弁４２が連通位置にあり、アウトレット弁４４が遮断位置にある。

このためブレーキペダル８が踏み込み操作された場合には、マスターシリンダ３２からのブレーキ液の液圧が主液路４１から左右の前車輪１Ｌ、１Ｒのブレーキ装置ＢＫのブレーキピストンＢＫｐと、左右の後車輪２Ｌ、２Ｒのブレーキ装置ＢＫのブレーキピストンＢＫｐとに直接的に伝えられることにより、夫々のブレーキ装置ＢＫが対応する車輪に制動力を作用させる。

このように各車輪に制動力を作用させた際には、左右の前車輪１Ｌ、１Ｒ、及び、左右の後車輪２Ｌ、２Ｒのロックを防ぐ目的から、制御ユニット２０のＡＢＳ制御手段２１（図６を参照）が各車輪に対応した回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒから車輪の回転の状況を取得し、このＡＢＳ制御手段２１がロック状態にあると判定した車輪に対応するブレーキ装置ＢＫのブレーキピストンＢＫｐの減圧と増圧とを短時間のうちに交互に行うことで、車輪の回転を許しロック状態から開放する。

このＡＢＳ制御で減圧が行われる際には、ＡＢＳ制御手段２１がインレット弁４２の電磁ソレノイドに通電して遮断位置に操作するとともに、アウトレット弁４４の電磁ソレノイドに対して設定されたデューティ比の通電を行うことで、ブレーキ装置ＢＫのブレーキピストンＢＫｐの液圧がデューティ比に比例して低減する結果、減圧が実現する。

また、増圧が行われる際には、アウトレット弁４４の電磁ソレノイドに通電せず、インレット弁４２の電磁ソレノイドに対して設定されたデューティ比の通電を行うことで、マスターシリンダ３２からのブレーキ液の液圧がデューティ比に比例した液圧がブレーキ装置ＢＫのブレーキピストンＢＫｐに与えられる結果、増圧が実現する。

尚、減圧を行う際にも増圧を行う際にも予め設定された傾向に従うようにデューティ比が設定されている。

このように減圧と増圧とを行うことにより車輪のロックは解消されるものであるが、液路３３Ｆ、３３Ｒのブレーキ液が減少し、ブレーキペダル８が下がる現象に繋がるものとなる。この不都合を解消するためＡＢＳ制御時には電動モータＭを駆動してポンプＰを作動させることでリザーバ４５のブレーキ液を主液路４１に供給し、この主液路４１からブレーキ液をブレーキ装置ＢＫに送ることでブレーキ液の減少を抑制する。このように主液路４１にブレーキ液が送られることにより、ブレーキ液がマスターシリンダ３２に送られ、ブレーキペダル８が下がる不都合も解消する。

本発明では、このＡＢＳ制御を実現するためのブレーキ制御ユニット４０を利用することで、ブレーキペダル８の操作反力を変更し、運転者に対して発進を促す制御を実現している。

〔制御構成〕
図６に示すように、制御ユニット２０は情報処理を行うマイクロプロセッサを有すると共に、このマイクロプロセッサが所定のプログラムを実行するように構成されたものである。尚、この制御ユニット２０として、ブレーキ制御用のＥＣＵを用いることも可能である。

この制御ユニット２０は、信号機情報取得手段としてのフロントカメラ１２からの画像情報を取得し、距離計測手段としての距離センサ１３からの距離情報を取得し、ブレーキセンサ１５からの信号を取得し、車速計測手段としての回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ及び回転量センサ１７Ｌ、１７Ｒからの回転量情報を取得する入力信号系を備えている。また、制御ユニット２０は、ブレーキ制御ユニット４０のインレット弁４２とアウトレット弁４４とに対する出力信号系を備えている。

制御ユニット２０には、ソフトウエアで成るＡＢＳ制御手段２１と、停車判別手段２２と、車間距離判別手段２３と、信号機情報判別手段２４と、操作反力設定手段２５と、音声報知手段２６とを備えている。これらはソフトウエアで構成するものを想定しているが、一部をソフトウエアに代えてハードウエアで構成しても良い。

ＡＢＳ制御手段２１は、前述したように回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒからの信号に基づいて、ブレーキ制御ユニット４０のインレット弁４２と、アウトレット弁４４と、電動モータＭとを制御することにより車輪のロックを解消する。

停車判別手段２２は回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒからの信号に基づいて車体Ｂが停車状態にあるか否かの判別を行う。車間距離判別手段２３は、距離センサ１３からの信号に基づいて直前位置の前方車両との車間距離を計測する。信号機情報判別手段２４はフロントカメラ１２からの画像情報に基づいて信号機において点灯状態にある信号灯の色相を判別する。

操作反力設定手段２５は、ブレーキ制御ユニット４０のインレット弁４２とアウトレット弁４４と電動モータＭとを操作することでブレーキペダル８に作用する操作反力の増減を実現する。音声報知手段２６は発進の必要があることを音声で運転者に認識させる。

〔操作反力制御〕
この制御ユニット２０では、図７のフローチャートに示される操作反力変更ルーチンの制御を実行する。つまり、回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒの単位時間あたりの回転量に基づいて車速を計測し、車速が「０」である（停車している）ことを停車判別手段２２が判定し場合に、距離センサ１３からの情報に基づいて直前に停車している前方車両の後端までの距離の計測を実行する（＃１０１〜＃１０３ステップ）。

この計測を実行することにより、計測不能であることが判定された場合には補助制御に移行し、計測可能である場合には車間距離を保存する（＃１０４、＃２００、＃１０５ステップ）。

また、計測が可能である場合には、車間距離判別手段２３が車間距離を判別し車間距離情報として制御ユニット２０のメモリ等に保存する（＃１０５ステップ）。

次に、フロントカメラ１２で取得した画像情報の画像処理を行うことにより、信号機情報判別手段２４が、画像情報から信号機のイメージを抽出し、その信号機のイメージのうち信号灯が存在する領域を特定する。更に、特定した領域から点灯状態の信号灯の色相を判別する処理を実行する。この処理により信号情報の取得が可能である場合には、点灯している信号灯の色相が「赤」又は「黄」である場合には、信号情報を判定する処理を再度実行し、点灯している信号灯の色相が「赤」又は「黄」以外である場合（「青」である場合）には、次の処理に移行する（＃１０６〜＃１０８ステップ）。

このように、信号機の点灯している信号灯の色相が「青」であることが判別された場合には、距離センサ１３からの情報に基づいて、車間距離判別手段２３が、自車両（車体Ｂ）と、直前位置の前方車両との車間距離を計測し、この計測値と既に保存している自車両（車体Ｂ）と、直前位置の前方車両との車間距離との比較を行う。この比較によって車間距離が増大していることを判別した場合には、ブレーキペダル８の踏み込み操作が維持され、車速が「０」である（停車している）ことを判別した場合にのみ、操作反力増大制御を実行する（＃１０９〜＃１１３、＃３００ステップ）。

〔操作反力増大制御〕
この操作反力増大制御（＃３００ステップ）はサブルーチンとして設定され、その制御は操作反力設定手段２５が実行し、その制御形態を図９のフローチャートに示している。

この制御では、インレット弁４２の電磁ソレノイドに通電することで、このインレット弁４２を遮断すると共に、アウトレット弁４４の電磁ソレノイドに通電することで、このアウトレット弁４４を連通させる。これと同時に、電動モータＭに電力を供給してポンプＰを作動させ、更に、車体Ｂを発進させる操作を促すように人の言葉で成る音声のメッセージを音声報知手段２６がスピーカ１１から出力する（＃３０１ステップ）。

この処理を行うことにより、ポンプＰからブレーキ液がマスターシリンダ３２に戻されるため、ブレーキペダル８を持ち上げる方向に力が発生し、運転者はブレーキペダル８の操作反力が増大する感覚を得る。また、音声でのメッセージにより発進を行うべきことを運転者が認識できる。

つまり、信号機の信号灯が「赤」の状態で停車する場合、運転者はブレーキペダルを踏み込んだ状態で信号灯が「青」に切り換わるのを待つのが普通である。また、停車状態で信号機の信号灯が青信号に切り換わったことを信号機情報判別手段２４が判別し、直前位置の前方車両が発進したことを車間距離判別手段２３が車間距離から判別し、ブレーキペダル８が踏み込まれた状態に維持されていることをブレーキセンサ１５からの信号と停車判別手段２２とから判別した場合には操作反力設定手段２５がブレーキペダルの操作反力を変更する。

これにより、ブレーキペダル８から運転者の足に作用する反力が変化し、発進の必要があることを運転者に認識させ、これと同時にスピーカ１１から音声での発進すべき状況にあることをメッセージにより運転者に認識させることになる。従って、信号機が赤信号から青信号に切り換わり、直前位置の前方車両が発進した場合には、この状況を確実、かつ、即座に運転者に認識させ、無理のない発進を促進することが可能になるのである。

この制御においては、２つの液圧制御部４０Ｆ、４０Ｒの一方におけるインレット弁４２と、アウトレット弁４４とを制御対象にすること、あるいは、２つの液圧制御部４０Ｆ、４０Ｒの双方のインレット弁４２と、アウトレット弁４４とを制御対象にすることが考えられる。

２つの液圧制御部４０Ｆ、４０Ｒの一方について制御を行った場合には、２つの車輪のブレーキ装置ＢＫの制動力を維持することが可能となり、２つの液圧制御部４０Ｆ、４０Ｒの双方について制御を行った場合には、ブレーキペダル８の操作反力を強く変化させることが可能となる。

このようにブレーキ制御ユニット４０のブレーキ液をマスターシリンダ３２に戻す作動を開始した後には、回転量センサ１６Ｌ、１６Ｒ、１７Ｌ、１７Ｒからの信号を取得して車体Ｂの移動を判別し、ブレーキセンサ１５の信号を取得してブレーキ操作の解除の判別を行い、これらの制御を設定された時間が経過するまで継続する（＃３０２、＃３０３ステップ）。

この後、設定された時間が経過した後に、インレット弁４２の電磁ソレノイドに対する通電を停止することで、このインレット弁４２を連通させると共に、アウトレット弁４４の電磁ソレノイドに対する通電を停止することで、このアウトレット弁４４を遮断し、電動モータＭへの電力供給を停止する（＃３０４ステップ）。

これにより、ブレーキペダル８の操作反力は元の状態に戻る。従って、この制御が開始された場合には、ブレーキペダル８の操作反力が上昇した後、低下することになる。

このチェックの結果、運転者がブレーキペダル８の踏み込み操作を解除した場合には、設定された時間が経過する以前であっても、インレット弁４２の電磁ソレノイドに対する通電を停止することで、このインレット弁４２を連通させると共に、アウトレット弁４４の電磁ソレノイドに対する通電を停止することで、このアウトレット弁４４を遮断し、電動モータＭへの電力供給を停止する（＃３０４ステップ）。

つまり、信号機の信号灯が「青」に切り換わった後にもブレーキペダル８を踏み込んだ状態が維持され、走行も行われていない場合にのみ、操作反力増大制御（＃３００ステップ）によってブレーキペダル８の操作反力を変化させ、運転者に発進させる必要があることを認識させるのである。

〔補助制御〕
前述したように＃１０４ステップにおいて、車間距離の計測が不能であることが判別された場合には、停車状態で直前に車両が存在しないため、これに応じた制御として補助制御（＃２００ステップ）が行われる。この補助制御は、サブルーチンとして設定され、その制御形態を図８のフローチャートに示している。

この補助制御では、前述した＃１０６〜＃１０８ステップの処理と同様に、フロントカメラ１２で取得した画像情報の画像処理を行うことにより、信号機のイメージを抽出し、その信号機のイメージのうち信号灯が存在する領域を特定する。更に、特定した領域から点灯状態の信号灯の色相を判別する処理を実行する。この処理により信号情報の取得が可能である場合には、点灯している信号灯の色相が「赤」又は「黄」である場合には、信号情報を判定する処理を再度実行し、点灯している信号灯の色相が「赤」又は「黄」以外である場合（「青」である場合）には、次の処理に移行する（＃２０１〜＃２０３ステップ）。

次に、信号機の点灯している信号灯の色相が「青」であることが判別された場合には、ブレーキペダル８の踏み込み操作が維持され、車速が「０」である（停車している）ことを判別した場合にのみ、操作反力増大制御を実行する（＃２０４〜＃２０６、＃３００ステップ）。尚、＃３００ステップの制御は前述したものと同様に行われる。

この補助制御では、直前に車両が存在しない状況において信号機の信号灯が「青」に切り換わった後にもブレーキペダル８を踏み込んだ状態が維持され、走行も行われていない場合には、操作反力増大制御（＃３００ステップ）によってブレーキペダル８の操作反力を変化させ、発進の必要があることを運転者に認識させ、これと同時にスピーカ１１から音声での発進すべき状況にあることをメッセージにより運転者に認識させることになる。

〔第２実施形態−全体構成〕
この第２実施形態では、ブレーキペダル８の操作反力を機械的に変更できるものに適用している。

この第２実施形態においては、制御系の構成は図１０に示すように第１実施形態で示したものと基本的に変わるものではなく、操作反力を設定するための制御信号の出力対象が揺動操作機構５８になる点が異なっている。また、この第２実施形態の制御形態として第１実施形態の図７〜図９のフローチャートで示した操作反力変更ルーチン、補助制御ルーチン、操作反力増大制御ルーチン夫々と共通する制御が行われる。

つまり、図１０に示すように、シャフト５１に対してスリーブ５２を介してアーム５３を揺動自在に支持すると共に、このアーム５３の揺動端に対してブレーキペダル８が備えられ、アーム５３にはブースタに連係する操作ロッド５４が連結している。

スリーブ５２にはアーム片５５が固設され、このアーム片５５と揺動アーム５６との間に戻しバネ５７が備えられている。揺動アーム５６は、電動モータ（図示せず）等のアクチュエータを有する揺動操作機構５８によって揺動作動するように構成されている。この揺動操作機構５８によって本発明のペダル操作機構が構成されている。

このような構成から、停車状態で信号機の信号灯が青信号に切り換わったことを信号機情報判別手段２４が判別し、直前位置の前方車両が発進したことを車間距離判別手段２３が車間距離から判別し、ブレーキペダル８が踏み込まれた状態に維持されていることをブレーキセンサ１５からの信号と停車判別手段２２とから判別した場合には操作反力設定手段２５が揺動操作機構５８が戻しバネ５７を緊張させる方向に作動させる。これによりブレーキペダル８の操作反力を高めると同時に、ブレーキペダル８が戻し方向（持ち上げ方向）に作動する。

これにより、ブレーキペダル８から運転者の足に作用する反力が変化し、発進の必要があることを運転者に認識させ、これと同時にスピーカ１１から音声での発進すべき状況にあることをメッセージにより運転者に認識させることになる。従って、信号機が赤信号から青信号に切り換わり、直前位置の前方車両が発進した場合には、この状況を確実、かつ、即座に運転者に認識させ、無理のない発進を促進することが可能になるのである。

〔実施形態の効果〕
このように本発明によると、信号機が赤信号から青信号に切り換わり直前の前方車両が発進した状況において、運転者が発進させない場合には、制御ユニット２０が自動制御を行うことにより、ブレーキペダル８を持ち上げる方向に操作反力を増大させ、これと同時に、スピーカ１１から発進すべき状況にあることを音声のメッセージで出力することにより、発進すべき状況にあることを運転者に確実、かつ、即座に認識させ、無理な急発進も解消できるものにしている。

特に、直前に前方車両が存在しない状況において、信号機が赤信号から青信号に切り換わった状況においても、運転者が発進させない場合にも、制御ユニット２０が自動制御を行うことにより、ブレーキペダル８を持ち上げる方向に操作反力を増大させ、これと同時に、スピーカ１１から発進すべき状況にあることを音声のメッセージで出力することと同様の効果を得るものにしている。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。

（ａ）このようにブレーキ液を用いて操作反力を変更する制御を実現するものとして、ブレーキバイワイヤ方式のものを制御対象にしても良い。特に、ブレーキ液を用いて操作反力を変更するものでは、ブレーキ液を用いた制御系の電磁弁を制御するだけではなく、ブレーキ液をマスターシリンダに戻すための専用の電磁弁を新たに付加するように構成しても良い。

（ｂ）ブレーキペダルの操作反力を変更する際の制御形態として、ブレーキペダルの操作反力を増大させた後に元の操作反力に戻す制御を周期的に行うことにより、運転者に対してブレーキペダルの操作反力が脈動するように変化するように感じさせ、車体を発進させる必要のあることを確実に運転者に認識させるように制御形態を設定しても良い。

（ｃ）信号機が、信号に対応する電波情報を発信するものでは、信号機からの電波情報を受信することにより信号機の状態を判別する。このように電波情報に基づいて信号機の状態を判別する場合には、カメラを用いたもののように画像処理を行わずに済み、処理系のウエイトを軽減できる。

（ｄ）交差点において信号機の信号灯のうち点灯しているものの判別を行う場合に、まず、信号機の位置を判別する必要があり、この位置の判別のための処理に時間が掛かることも考えられる。このような理由から、ＧＰＳ受信機からの情報に基づいて、例えば、交差点における車体の位置から、カメラの画像情報に含まれる信号機のエリアを想定し、想定したエリアにおいて信号機のイメージを抽出するように処理形態を設定しても良い。このような処理を行うことで、処理のウエイトを軽減できる。

（ｅ）フロントカメラ１２からの画像情報に基づいて直前の前方車両の存否の判別と、直前の前方車両との車間距離の計測とを行うように処理形態を設定しても良い。特に、車間距離の計測を行う場合には、距離センサの計測結果と併用することで計測の信頼性を高めることも可能となる。

（ｆ）ブレーキ制御ユニットとして、ＡＢＳ制御のみの制御を行うもの以外に、ＡＢＳ制御とＴＣＳ制御等との制御を複合的に行うものを制御対象とし、このブレーキ制御ユニットからのブレーキ液をマスターシリンダに戻すことでブレーキペダルの操作反力を変更するものであっても良い。

第１実施形態の乗用車の一部切り欠き斜視図 第１実施形態の距離センサの配置を示す車体前部の斜視図 第１実施形態のアクセルペダル、ブレーキペダル等の配置を示す図 第１実施形態の車輪、ブレーキ装置、回転量センサ等の配置を示す平面図 第１実施形態のブレーキ制御ユニットの液路構成を示す図 第１実施形態のブレーキシステムの制御構成を示すブロック図 第１実施形態の操作反力変更ルーチンのフローチャート 第１実施形態の補助制御ルーチンのフローチャート 操作反力増大制御ルーチンのフローチャート 第２実施形態のブレーキシステムの制御構成を示すブロック図

符号の説明

８ ブレーキペダル
１２ 信号機情報取得手段・カメラ（フロントカメラ）
１３ 距離計測手段（距離センサ）
１６Ｌ、１６Ｒ 車速計測手段（回転量センサ）
１７Ｌ、１７Ｒ 車速計測手段（回転量センサ）
２４ 信号機情報判別手段
２５ 操作反力設定手段
２６ 音声報知手段
４０ ブレーキ制御ユニット
５８ ペダル操作機構（揺動操作機構）
Ｂ 車体
ＢＫ ブレーキ装置

Claims (6)

1. 自車両の車速を計測する車速計測手段と、道路に設置された信号機の情報を取得する信号機情報取得手段と、自車両のブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキセンサと、前記ブレーキペダルの操作反力を調節する操作反力設定手段とを備えると共に、
   この操作反力設定手段は、前記ブレーキセンサの検出結果からブレーキペダルが踏み込み操作されていることを判別し、前記車速計測手段の計測結果から停車状態にあることを判別し、前記信号機情報取得手段で取得した信号機の情報が走行を許すものであることを判別した場合には、前記操作反力を増大させるブレーキシステム。
2. 停車時における直前位置の前方車両までの距離を計測する距離計測手段を備え、この距離計測手段からの情報に基づいて前記前方車両の存否を判別し、前記前方車両が存在する場合には前記前方車両までの距離を計測すると共に、
   前記操作反力設定手段は、前記ブレーキセンサの検出結果からブレーキペダルが踏み込み操作されていることを判別し、前記車速計測手段の計測結果から停車状態にあることを判別し、前記信号機情報取得手段で取得した信号機の情報が走行を許すものであることを判別した場合において、前記前方車両が存在しないと判別している状況、及び、前記前方車両が存在すると判別している状況で前記距離計測手段で計測した距離の増大を判別した場合には、前記操作反力を増大させる請求項１記載のブレーキシステム。
3. 前記操作反力設定手段による操作反力の増大と連係して音声によって、車体の前進を促す音声のメッセージを出力する音声報知手段を備え、この音声報知手段は前記メッセージの出力開始から設定時間が経過した場合に前記メッセージの出力を停止する請求項１又は２記載のブレーキシステム。
4. 前記信号機情報取得手段が、信号機のイメージを取得するカメラと、信号機のイメージのうち信号灯の位置を特定し、その位置の点灯状態の信号灯の色相を判別する信号機情報判別手段とを備え、この信号機情報判別手段が、点灯状態の信号灯の色相が赤又は黄から青に切り換わる判別を行った後に、前記操作反力設定手段による判別が行われる請求項１〜３のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
5. ブレーキペダルの踏力がブレーキ液を介して車輪のブレーキ装置に伝えられる制動系を備え、車輪の回転状況に基づいて前記ブレーキ装置に伝えるブレーキ液の圧力を調節し、ブレーキペダルにブレーキ液から作用する圧力を変化させるブレーキ制御ユニットを備えると共に、
   前記操作反力設定手段は、前記ブレーキ制御ユニットを制御することによりブレーキペダルに作用する流体からの圧力を増大させる請求項１〜４のいずれか一項に記載のブレーキシステム。
6. 前記ブレーキペダルを踏み込み方向と逆方向の戻し方向に力を作用させるペダル操作機構を備えると共に、前記操作反力設定手段は、ペダル操作機構によってブレーキペダルを戻し方向に作動させる請求項１〜５のいずれか一項に記載のブレーキシステム。

Images