JP5672393B2 - 車両の制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動装置に関する。

自動車等の車両には、接近する物体との衝突を回避すべく、同物体の接近情報に基づき車両のブレーキを制御する制動装置が設けられている。こうした制動装置は、特許文献１に示されるように、車両に対する物体の接近情報を取得するためのセンサを備え、同センサを用いて取得される上記物体の接近情報に基づいて車両のブレーキの動作を行う。そして、制動装置による上記ブレーキの動作中、上記接近情報に基づき車両の進行方向の所定範囲内に上記物体が存在している旨判断されるときには上記ブレーキの動作を継続する一方、上記接近情報に基づき上記所定範囲内に上記物体が存在していない旨判断されるときには上記ブレーキの動作を停止する。

特開２００９−１３２３３０公報

ところで、上記制動装置においては、センサによる物体の検出精度が低下するような状況のとき、詳しくは低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況のとき、センサが上記物体を検出できない可能性がある。そして、このようにセンサが上記物体を検出できない場合には、同物体が存在していないと誤判断してしまい、その誤判断に基づいて制動装置によるブレーキの動作を誤って停止してしまうおそれがある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、センサが物体を検出できないことに起因してブレーキの動作が誤って停止されることを回避できる車両の制動装置を提供することにある。

本発明に従う車両の制動装置によれば、センサを用いて取得された車両に対する物体の接近情報に基づき第１制動処理を通じて車両のブレーキが制御される。そして、第１制動処理によるブレーキの動作中に車速が判定値未満という低い値になると、第２制動処理を通じて上記ブレーキが動作状態に維持される。このため、センサによる物体の検出精度が低下するような状況、例えば低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況のとき、センサが上記物体を検出できずに同物体が存在していないと誤判断してしまう場合でも、その誤判断に基づき上記ブレーキの動作が停止されることはない。従って、上述したようにセンサが物体を検出できないことに起因してブレーキの動作が誤って停止されることを回避できる。

なお、上記第１制動処理としては、車両に対する物体の接近情報に基づき同物体が車両に衝突するまでの予測時間を演算し、その演算された予測時間が閾値未満という短い値であるときにブレーキを動作させる一方、同ブレーキの動作中に上記物体の車両に対する接近が上記センサによって検出されなくなったときに上記ブレーキの動作を停止させることが考えられる。この場合、第１制動処理によるブレーキの動作中にセンサによって物体の車両に対する接近が検出されなくなったときに同ブレーキの動作が停止されるため、その物体と車両との衝突の可能性がなくなったときに上記ブレーキの動作を的確に停止させることができる。ただし、センサによる物体の検出精度が低下するような状況、例えば低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況のとき、センサが上記物体を検出できない場合に上記ブレーキの動作が誤って停止されるおそれがある。しかし、このように誤ってブレーキの動作が停止されることは回避される。

車両の制動装置を示す略図。 第１制動処理及び第２制動処理の実施手順を示すフローチャート。

以下、本発明を自動車等の車両の制動装置に具体化した一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。

図１に示す車両の制動装置は、走行する車両の制動を行うためのブレーキ１の駆動制御や、警告灯やブザーなど運転者への警報を行う報知機器７の駆動制御など、車両の各種制御を実施する制御部であるシステムＥＣＵ９を備えている。システムＥＣＵ９には、車両が旋回する際の回転角の変化速度を検出するヨーレートセンサ１２、及び、車輪２の回転速度を検出する車輪速センサ１３が接続されている。なお、上記ブレーキ１は、車輪２の回転を規制するためのブレーキキャリパ３と、同ブレーキキャリパ３を駆動するためのアクチュエータ４とを備えている。

また、車両の制動装置は、車両に接近する物体の接近情報を取得するために用いられる前方センサ１０、及び、同前方センサ１０を用いて車両に接近する物体に関する情報を演算するセンサＥＣＵ１１を備えている。このセンサＥＣＵ１１は、システムＥＣＵ９との間で相互通信を行うことが可能となっており、且つ上記前方センサ１０と接続されている。ちなみに、前方センサ１０としては、ミリ波等の検知波を送信する一方で同検知波が反射されたときの反射波を受信するレーダを用いることや、車両の進行方向前方を撮影するカメラを用いることが考えられる。

この場合、上記前方センサ１０としてレーダが用いられる場合、センサＥＣＵ１１は、レーダでの上記検知波の送信や上記反射波の受信を監視し、上記検知波の送信から上記反射波の受信までの時間（伝搬時間）や、それら検知波と反射波とのドップラー効果による周波数差などに基づき、車両に接近する物体等を検知する。また、上記前方センサ１０としてカメラが用いられる場合、センサＥＣＵ１１は、カメラで撮影された画像などに基づき、車両に接近する物体等を検知する。そして、センサＥＣＵ１１は、上記物体と車両との間の距離や両者の相対速度を演算し、車両に接近する物体の接近情報として同物体の有無や同検知対象と車両との間の距離及び両者の相対速度等をシステムＥＣＵ９に出力する。システムＥＣＵ９は、車両に接近する物体の接近情報に基づいてブレーキ１を制御する第１制動処理を実行する。

詳しくは、システムＥＣＵ９は、上記第１制動処理として、車両に接近する物体の接近情報に基づき、車両に対し上記物体が衝突するまでに要する時間（衝突予測時間ＴＴＣ）を求める。この衝突予測時間ＴＴＣについては、物体と車両との間の距離や両者の相対速度等の上記接近情報の他、車輪速センサ１３によって算出される車両の速度やヨーレートセンサ１２によって算出される車両が旋回する際の回転角の変化速度等に基づいて算出することが可能である。更に、システムＥＣＵ９は、衝突予測時間ＴＴＣが閾値未満という短い値であるとき、接近する物体と車両との衝突を回避すべくブレーキ１を動作させて車両を減速させる。こうした第１制動処理によるブレーキ１の動作中、前方センサ１０によって上記物体の車両に対する接近が検出されなくなると、システムＥＣＵ９は、ブレーキ１の動作を停止させる。

なお、システムＥＣＵ９は、上記衝突予測時間ＴＴＣが閾値未満という短い値であるとき、上述したように第１制御処理によるブレーキ１の動作を実行するだけでなく、警告灯の点灯やブザーの警告音発生などの報知機器７の動作も行わせる。こうした報知機器７の動作により、車両に向けて移動物が接近していることについての運転者への警報が実行される。

ところで、上記制動装置においては、前方センサ１０による物体の検出精度が低下するような状況のとき、詳しくは低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況のとき、前方センサ１０が上記物体を検出できない可能性がある。そして、このように前方センサ１０が上記物体を検出できない場合には、同物体が存在していないと誤判断してしまい、その誤判断に基づいて上記第１制動処理を通じて動作しているブレーキ１の動作を誤って停止してしまうおそれがある。こうした問題に対処するため、システムＥＣＵ９は、第１制動処理によるブレーキ１の動作中に車速が判定値γ未満という低い値になると、上記ブレーキ１を動作状態に維持する第２制動処理を実行する。

次に、上記制動装置の動作について説明する。

第１制動処理によるブレーキ１の動作中に車速が判定値γ未満という低い値になると、第２制動処理を通じて上記ブレーキ１が動作状態に維持される。このため、前方センサ１０による物体の検出精度が低下するような状況、例えば低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況のとき、前方センサ１０が上記物体を検出できずに同物体が存在していないと誤判断してしまう場合でも、その誤判断に基づき上記ブレーキ１の動作が停止されることはない。従って、上述したように前方センサ１０が物体を検出できないことに起因してブレーキ１の動作が誤って停止されることを回避できるようになる。

図２は、上述した第１制動処理及び第２制動処理を実施するためのブレーキ制御ルーチンを示すフローチャートである。このブレーキ制御ルーチンは、システムＥＣＵ９を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。なお、同ルーチンにおいて、ステップ１０１〜１０８（Ｓ１０１〜Ｓ１０８）は第１制動処理に相当し、Ｓ１０９及びＳ１１０は第２制動処理に相当する。

システムＥＣＵ９は、同ルーチンのスップ１０１（Ｓ１０１）の処理として、車両に接近する物体の接近情報を取得する。こうした物体の接近情報としては、例えば上記物体の有無、その物体と車両との間の距離、及び両者の相対速度などがあげられる。その後、システムＥＣＵ９は、Ｓ１０２の処理として、ブレーキ１の動作の実行及び同ブレーキ１の動作停止を指示するためのフラグＦ１が「１（実行）」であるか否かを判断する。ここでフラグＦ１が「０（停止）」である場合にはＳ１０３に進む。システムＥＣＵ９は、Ｓ１０３の処理として上記接近情報に基づき求められる衝突予測時間ＴＴＣが閾値未満という短い値であるか否かを判断し、ここで肯定判定であればＳ１０４の処理としてフラグＦ１を「１（実行）」に設定する。なお、システムＥＣＵ９は、フラグＦ１が「１」であるときにはブレーキ１の動作を実行し、フラグＦ１が「０」であるときにはブレーキ１の動作を停止する。

Ｓ１０３でフラグＦ１が「１」に設定されると、Ｓ１０２の処理で肯定判定がなされてＳ１０５以降の処理に進むようになる。システムＥＣＵ９は、Ｓ１０５の処理において車両に接近する物体と同車両との相対速度に基づき物体の接近中であるか否かを判断し、ＳＳ１０６において車両の走行中であって車速が「０」よりも高い状態であるか否かを判断する。そして、Ｓ１０５で否定判定がなされた場合、或いはＳ１０６で否定判定がなされた場合にはＳ１０７に進む。そして、システムＥＣＵ９は、Ｓ１０７の処理として、フラグＦ１を「０」に設定する。このフラグＦ１が「０」になると、システムＥＣＵ９は動作中のブレーキ１の動作を停止させる。なお、Ｓ１０５とＳ１０６とで共に肯定判定がなされた場合にはＳ１０８に進む。この場合、システムＥＣＵ９は、フラグＦ１を「１」に維持する。

ここで、フラグＦ１が「１」であって第１制動処理によるブレーキ１の動作が行われているとき、低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するような状況になると、上述したように前方センサ１０が車両に接近する物体を検出できなくなる可能性がある。そして、前方センサ１０が上記物体を検出できなくなると、Ｓ１０５において車両に対する物体の接近中ではない旨判断されてしまう。この場合、Ｓ１０７の処理を通じてフラグＦ１が「０」に設定されるため、第１制動処理を通じて動作しているブレーキ１の動作が誤って停止されることになる。これを回避するため、Ｓ１０８の処理を通じてフラグＦ１が「１」に維持されているとき、システムＥＣＵ９２を通じて第２制動処理（Ｓ１０９、Ｓ１１０）が実行される。

詳しくは、システムＥＣＵ９は、Ｓ１０９の処理として、車速が判定値γ未満という低い値であるか否かを判断する。なお、ここでの判定値γとしては、予め実験等により最適に設定された「０」よりも大きい値を用いることが考えられる。そして、Ｓ１０９の処理で肯定判定がなされた場合にはＳ１１０に進む。システムＥＣＵ９は、Ｓ１１０の処理として、動作しているブレーキ１の動作状態の維持を指示するためのフラグＦ２を「１（実行）」に設定する。システムＥＣＵ９は、フラグＦ２が「１」に設定されている場合、フラグＦ１が「１（実行）」であるか「０（停止）」であるかに関係なく、ブレーキ１を動作した状態に維持する。従って、第１制動処理によるブレーキ１の動作中、上述したように前方センサ１０が車両に接近する物体を検出できなくなることに起因して上記ブレーキ１の動作が誤って停止されることは回避される。

なお、フラグＦ２が上述したように「１」に設定された後、車速が「０」となって車両の走行が停止すると、システムＥＣＵ９はフラグＦ２を「０（停止）」に設定する。このようにフラグＦ２が「０」に設定されると、システムＥＣＵ９は、フラグＦ１に応じてブレーキ１の動作を実行したり同ブレーキ１の動作を停止したりする。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）第１制動処理によるブレーキ１の動作中に車速が判定値γ未満という低い値になると、第２制動処理を通じてブレーキ１が動作状態に維持される。このため、低車速であって且つ物体が車両の至近距離に存在するというような前方センサ１０による物体の検出精度が低下する状況のとき、前方センサ１０が上記物体を検出できずに同物体が存在していないと誤判断したとしても、その誤判断に基づき上記ブレーキ１の動作が停止されることはない。従って、上述したように前方センサ１０が物体を検出できないことに起因してブレーキ１の動作が誤って停止されることを回避できる。

（２）第１制動処理では、車両に対する物体の接近情報に基づいて演算される衝突予測時間ＴＴＣが閾値未満という短い値であるときにブレーキ１を動作させる一方、同ブレーキ１の動作中に前方センサ１０によって上記物体の車両に対する接近が検出されなくなったときに上記ブレーキ１の動作を停止させる。この場合、第１制動処理によるブレーキ１の動作中に前方センサ１０によって上記物体の車両に対する接近が検出されなくなったときに同ブレーキ１の動作が停止されるため、その物体と車両との衝突の可能性がなくなったときに上記ブレーキ１の動作を的確に停止させることができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。

・図２のブレーキ制御ルーチンにおいて、Ｓ１０９及びＳ１１０の処理がＳ１０２の処理で肯定判定がなされた直後に実施されるようにしてもよい。

・前方センサ１０としてレーダとカメラとのいずれか一方だけを用いてもよい。

・報知機器７の動作による運転者への警報については必ずしも実施する必要はない。

１…ブレーキ、２…車輪、３…ブレーキキャリパ、４…アクチュエータ、７…報知機器、９…システムＥＣＵ、１０…前方センサ、１１…センサＥＣＵ、１２…ヨーレートセンサ、１３…車輪速センサ。

Claims (1)

1. 車両に対する物体の接近情報を取得するために用いられるセンサと、
   車両のブレーキを制御する制御部と、
   を備える車両の制動装置において、
   前記制御部は、
   前記接近情報に基づき前記ブレーキを制御する第１制動処理と、
   前記第１制動処理による前記ブレーキの動作中に車速が判定値未満になることに基づき前記ブレーキを動作状態に維持する第２制動処理と、
   を実行するように構成され、
   前記制御部は、前記第１制動処理として、前記接近情報に基づき前記物体が車両に衝突するまでの予測時間を演算して同予測時間が閾値未満であるときに前記ブレーキを動作させ、同ブレーキの動作中に前記物体の車両に対する接近が前記センサによって検出されなくなったときに前記ブレーキの動作を停止させる、車両の制動装置。

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