JPH05270371A

JPH05270371A - 車両の自動制動装置

Info

Publication number: JPH05270371A
Application number: JP4073827A
Authority: JP
Inventors: Mineharu Shibata; 峰東柴田; Hiroshi Seni; 浩史仙井; Kensuke Hayabuchi; 賢介早渕; 隆三 ▲鶴▼原; Ryuzo Tsuruhara; Toshihiro Hara; 寿広原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】割り込み車両に体しても、適切な自動制動を
行なうことにより、急な制動を防止する自動制動装置を
提案するものである。【構成】前方にある移動体Ａとの距離Ｌ若しくは相対
速度Ｖ_Rを検出知、割り込み車両があったと判断し、こ
の判断に応答して目標減速度をより少ない値に設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の自動制動装置に
関し、詳しくは、自車の前方に他の移動体が割り込んで
きたときの制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動制動に関する技術が数多く提案さ
れている。例えば、特公昭第３９−５６６８号のよう
に、車両前方の障害物を検知すると、自動的にブレーキ
をかける自動制動装置も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術
は、一般に、前方の移動体間での距離を若しくは相対速
度を検出しながら、その距離若しくは相対速度が所定の
値よりも短くなったり大きくなったりした場合には、危
険と判断して自動的に制動をかけて車間距離を保つかそ
の相対速度差に応じて広げようとするものである。

【０００４】しかしながら、このような制御を行なって
いれば、確かに安全な車間距離を保つことはできるが、
自動制動がドライバの操作とは独立して行なわれるため
に、急に制動がかかったりしてドライバに違和感を起こ
させることになる。また、割り込み車両が多い場合に
は、次々と割り込まれて、その結果自動制動動作が頻発
し例えば前進できなくなるとか却って好ましくないこと
を現出する。

【０００５】本発明は上述の従来技術の問題点に鑑みて
行なわれたものであり、その目的とするところは、割り
込んでくる移動体が有ってもその割り込みに適切に対応
する自動制動装置を提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記課題を達成するための本発明の車両の自動
制動装置は、前方にある移動体との距離若しくは相対速
度に応じて自動制動を行なう車両の自動制動装置におい
て、前記前方移動体との距離若しくは相対速度を検出す
る手段と、検出された距離若しくは相対速度が急減した
か相対速度が急変したことを検出して、自車の前方に割
り込み移動体があったと判断する手段と、この判断に応
答して目標減速度をより少ない値に設定する手段とを具
備することを特徴とする。

【０００７】また、同じく他の構成になる本発明の自動
制動装置は、前方にある移動体との距離若しくは相対速
度に応じて自動制動を行なう車両の自動制動装置におい
て、前記前方移動体との距離若しくは相対速度を検出す
る手段と、検出された距離若しくは相対速度が急減した
か相対速度が急変したことを検出して、自車の前方に割
り込み移動体があったと判断する手段と、この判断に応
答して、自動制動を開始する前方移動体との目標をより
少ない値に設定する手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００８】

【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明の好適な
実施例を説明する。この実施例は、所謂ＡＢＳ装置を装
着された車両の制動装置を自動制動に用いるものであ
る。この実施例の特徴は、１：通常走行時の目標車間距離Ｌ_T内に、割り込み車両
があった場合には、目標車間距離（最小接近距離）を短
く（Ｌ_Sに）再設定し直すか、目標減速度を少なめに再
設定して自動制動制御を継続する。

【０００９】２：割り込み車両の検出は、前方の物体と
の相対速度がマイナス側に減少したことをもって判断す
る。ハード構成まず、図１，図２により、実施例のハード構成について
説明する。図１、図２は実施例の自動制動ユニットの油
圧回路を示し、図３は自動制動システムのブロック図で
ある。

【００１０】図１，図２において、１は運転者によるブ
レーキペダル２の踏込み力を増大させるマスタバック、
３はマスタバック１により増大された踏込み力に応じた
制動圧を発生するマスタシリンダであって、このマスタ
シリンダ３で発生した制動圧は最初自動制動バルブユニ
ット４に供給された後にＡＢＳ（アンチスキッドブレー
ク装置）バルブユニット５を通して各車輪のブレーキ装
置６に供給されるようになっている。

【００１１】上記自動制動バルブユニット４は、マスタ
シリンダ３とブレーキ装置６側との連通を遮断するシャ
ッタバルブ１１と増圧バルブ１２と減圧バルブ１３とを
有しており、これら３つのバルブ１１〜１３はいずれも
電磁式の２ポート／２位置切り換えバルブからなる。上
記増圧バルブ１２とマスタシリンダ４との間にはモータ
駆動式の油圧ポンプ１４とこの油圧ポンプ１４から吐出
される圧油を貯留して一定圧に保持するためのアキュム
レータ１５とが介設されている。そして、上記シャッタ
バルブ１１が閉位置にあるときには、ブレーキペダルの
踏込み力に応じて各車輪のブレーキ装置６で制動がかか
る。一方、シャッタバルブ１１が閉位置にあるとき、増
圧バルブ１２を開位置に、減圧バルブ１３を閉位置に夫
々切り換えると、上記アキュムレータ１５からの圧油が
各車輪のブレーキ装置６に供給されて制動がかかり、増
圧バルブ１２を閉位置に、減圧バルブ１３を開位置に夫
々切り換えると、上記ブレーキ装置６から圧油が戻され
て制動が弱められるようになっている。上記３つのバル
ブ１１〜１３の切り換えは、それらに対し各々電圧を印
加する電圧源等からなるアクチュエータ１６によって行
なわれ、また、該アクチュエータ１６はコントロールボ
ックス１７からの信号を受けて制御される。

【００１２】また上記ＡＢＳバルブユニット５は、各車
輪毎に設けられた３ポート／２位置切り換えバルブ２１
を有しており、制動時には該バルブ２１の切り換えによ
り各ブレーキ装置６に印加される制動圧を制御して各車
輪がロツクしないようになっている。ＡＢＳの構成は詳
述しないが、上記切り換えバルブ２１の他にモータ駆動
式の油ポンプ２２及びアキュムレータ２３，２４等を備
えている。各車輪のブレーキ装置６は、車輪と一体的に
回転するデイスク２６とマスタシリンダ３側からの制動
圧を受けて上記デイスク２６を挟持するキャリパ２７と
からなる。

【００１３】次に、障害物の検知システムについて説明
する。図３において、３１は車体前部に設けられたＦＭ
ＣＷレーダユニットであって、このユニット３１は図に
詳述していないが、周知の如くミリ波を発振部から自車
の前方に向けて発振するとともに、前方の障害物に当っ
て反射してくる反射波を受信部で受信する構成になって
いる。レーダユニット３１からの信号を受ける演算ユニ
ット３２はレーダ受信波の送信時点からの遅れ時間（ド
ップラシフト）によって前方障害物との距離及び相対速
度を演算するようになっている。３３および３４は車体
前部の左右に各々設けられる一対のレーダヘッドユニッ
トであって、各ユニット３３，３４はパルスレーザ光を
発振部から自車前方に向けて送信するとともに、前方障
害物に当って反射してくる反射光を受信部で受信する構
成になっている。そして、演算ユニット３２は、上記レ
ーダヘッドユニット３３，３４の系統による距離および
相対速度の演算結果を優先し、ＦＭＣＷレーダユニット
３１系統による距離および相対速度の演算結果を補助的
に用いるようになっている。

【００１４】２つのレーダヘッドユニット３３，３４に
よるパルスレーザ光の送受信方向はモータ３７により左
右水平方向に変更可能に設けられており、上記モータ３
７の作動は演算ユニット３２により制御される。３８は
上記モータ３７の回転角からパルスレーザ光の送受信方
向を検出する角度センサであって、該角度センサ３８の
検出信号は上記演算ユニット３２に入力され、該演算ユ
ニット３２におけるレーダヘッドユニット３３，３４の
系統による距離および相対速度の演算にパルスレーザ光
の送受信方向が加味されるようになっている。

【００１５】また、４０はワイパを制御するワイパコン
トローラ、４１は舵角を検出する舵角センサ、４２は車
速を検出する車速センサ、４３は車両の前後加速度（前
後Ｇ）を検出する前後Ｇセンサ、４４は路面のμを検出
するセンサ、４９は人口衛星を用いた自車位置検出シス
テムの受信機（所謂、ＧＰＳ受信機）、５１は各車輪の
回転速度Ｖ_Wを検出するセンサである。これら各種セン
サの検出信号はアクチュエータ１６を制御する制御ユニ
ット４５に入力される。この制御ユニット４５には演算
ユニット３２で求められた自車と前方障害物との距離、
相対速度の信号も入力されている。４６は車室内のイン
スツルメントパネルに設けられた警報表示ユニットであ
って、警報表示ユニット４６には制御ユニット４５から
各々信号を受ける警報ブザー及び距離表示部４８が設け
られている。制御図４〜図６により、実施例の動作を説明する。図４は、
車速ｖ₀で走行している自車Ｂの前方Ｌ_xの位置に車両Ａ
が走行している。ここで、相対速度差Ｖ_R＝ｖ ₀ーｖ₁と
する。図４において、Ｌ₀は自動制動制御を開始すべき
距離、Ｌ₂は警報を発生すべき距離である。図５のグラ
フは、相対速度差Ｖ_Rと前述の閾値Ｌ₀との関係を示す。
Ｖ_Rの変化にもかかわらず関係ａに沿ってＬ₀を保つかぎ
りは、前方車両Ａの車速が急にゼロになっても自車Ｂは
停れる。Ｖ_Rの変化にもかかわらず関係ｂに沿ってＬ₀を
保つかぎりは、前方車両Ａが急に減速しても自車Ｂは停
れる。Ｖ_Rの変化にもかかわらず関係ｃに沿ってＬ₀を保
つかぎりは、前方車両Ａが減速しなければ自車Ｂは停れ
る。

【００１６】図６は、２つの車両ＡとＢとが走行してい
る場合（状態Ｉ）において他の車両Ｃが割り込んできて
（状態II）、その後に定常状態に復帰する（状態III）
課程を示している。状態Ｉに於て、自車と前方車との距
離Ｌ_xn（ｎは今回の制御サイクルにおける測定値を表
す）とし、Ｌ_0aをロジックａに従った自動制動制御の開
始距離とする。定常状態Ｉは、Ｌ_xn≦Ｌ_0aの関係を満足
している状態である。制動を行なうかいなかは、車間距
離Ｌ_xnがＬ_0a未満になったときに行なう。このＩ状態
で、他車Ｃが侵入してきた場合は状態ＩＩに移行する。
状態ＩＩのャで他車Ｃが割り込んできた場合には、自車
Ｂと他車Ｃとの間の距離はＬ_xnとなり、自車Ａと以前の
前方車Ｂとの距離はＬ_xn-1となる。割り込み車の存在
は、（Ｌ_xn-1−Ｌ_xn）／Δｔ＞ｖ₀ が満足するか否かにより判断される。即ち、図７に示す
ように、割り込みが発生した場合には、相対速度ＶＲが
大きく変化するので、（Ｌ_xn-1−Ｌ_xn）／Δｔが閾値ｖ
₀よりも大きくなったときは割り込みがあったと判断で
きるからである。割り込みがあったときは、今までの図
５のロジックａに従った制御を中止して、ロジックｂに
従った制御を行なう。ロジックｂでは、制動は車間距離
Ｌ_xnがＬ_0b未満になったときに自動的に行なわれる。ロ
ジックｂに従った制御は、自車と割り込み車との距離が
Ｌ_0aよりも大きくなり（Ｌ_xn≧Ｌ_0a）、かつ、その割り
込み車Ｃが遠ざかるという条件を検出したならば、３で
ロジックａに戻る。但し、３でも他の車両による割り込
みの監視を継続する。

【００１７】図８は実施例の制御手順のフローチャート
である。ステツプＳ２において、前方車との距離Ｌ_xn、
自車の車速ｖ₀、相対速度Ｖ_Rを検出する。自車速度ｖ₀
はセンサ４２により、相対速度Ｖ_Rはレーダ３１により
測定できる。ステツプＳ４では、ロジックａに従った最
小安全車間距離Ｌ_0aとロジックｂに従った最小安全車間
距離Ｌ_0bを図５のマップに従って計算し、さらに警報を
出すべき安全車間距離Ｌ２を計算する。ステツプＳ６で
は、相対速度Ｖ_Rが正か否か、即ち、前方車に近づいて
いるか否かを判断する。Ｖ_Rが負、即ち、遠ざかってい
る場合には、ステツプＳ８で、車間距離Ｌ_xnとＬ_0aとの
大小を比較する。もしＬ_xn≧Ｌ_0aならば、ステツプＳ１
０でロジックｂに従った制動動作を解除する。反対に、
Ｌ_xn＜Ｌ _0aならば、それまでに制動動作を行なっていた
のであれば制動動作を解除する必要はないのでリターン
し、また、制動動作を行なっていなかったのであれば、
前方車は遠ざかっているのであるから現在の制動制御を
変更する必要はないのでリターンする。

【００１８】一方、ステツプＳ６で前方車が自車に相対
的に近づいているのであれば、ステツプＳ１２で、Ｌ_xn＞Ｌ₂ と判断されるまでは、現場の制動制御を変更しない。ス
テツプＳ１２で、Ｌ_xn≦Ｌ₂と判断されれば、前方車が
近づいてきていることを示す旨の警報をステツプＳ１４
で発する。そしてステツプＳ１６で、Ｌ_xn≦Ｌ_0aを判断
する。もし、Ｌ_xn＞Ｌ_0aならば警報を出すだけで十分な
のでリターンする。ステツプＳ１６でＬ_xn≦Ｌ_0aと判断
されたならば、距離Ｌ_xnにいる車両が割り込み車である
可能性があるので、それを判断するために、（Ｌ_xn-1−
Ｌ_xn）／Δｔを演算し、これとｖ₀との大小を調べる。

【００１９】もし（Ｌ_xn-1−Ｌ_xn）／Δｔ＜ｖ₀なら
ば、ステツプＳ２２でロジックａにしたがった自動制動
制御を行なう。従って、自車Ｂと前方車両Ａとの間に割
込み車両Ｃがなく、（Ｌ_xn-1−Ｌ_xn）／Δｔ＜ｖ₀が満
足されている限りは、ロジックａにしたがった制動制御
をステツプＳ２６において行なう。もし、ステツプＳ１
８で、（Ｌ_xn-1−Ｌ_xn）／Δｔ≧ｖ₀ と判断されたならば、前方位置Ｌ_xnにいる車両Ｃは割り
込み車であるので、ロジックをａからｂに変更する。そ
こで、ステツプＳ２０において、ロジックがｂに従って
なされるべきことを示すフラグモードｂをセットする。
このロジックに従えば、割り込み車の存在を認識した後
において、車間距離Ｌ_xnがＬ_0aであるために制御は、ス
テツプＳ６→ステツプＳ１２→ステツプＳ１４→ステツ
プＳ１６→ステツプＳ１８と進む。ここで、自車と割り
込み車Ｃとの間に更に割り込み車が存在しなければ、ス
テツプＳ２４において、割り込み車Ｃとの距離Ｌ_xnが、Ｌ_xn＞Ｌ_0b （但し、Ｌ_0b≦Ｌ_0a）で有るかぎりは、自動制動を行なわない。従来では、割
り込み車があっても制動ロジックを変更していなかった
ので、Ｌ_0b≦Ｌ_xn≦Ｌ_0aの範囲内にあるときでも無意味
な制動を行なっていたので、ドライバに違和感を持たせ
ていたのは前述したとおりである。

【００２０】もし、ロジックｂに従って走行している最
中に、他の割り込み車両がない（ステツプＳ１８におい
てＮＯの判定）場合は、ロジックｂにしたがって制動を
行なう。ロジックｂの制動制御は、ステツプＳ８でＬ_xn
≧Ｌ_0aで有れば解除される。なお複数の割り込み車が存
在する場合に、ステツプＳ１８でその複数の割り込み車
を検出することができる。第１変形例前述の実施例では、車間距離にしたがって、自動制動を
行なうか否かを判断していた。即ち、割り込みがあった
場合は、目標車間距離を通常の車間距離Ｌ_0aよりも小さ
いＬ_0b（Ｌ_0b＜Ｌ_0a）に設定することにより過度の自動
制動を抑えるようにしていた。この目標車間距離を用い
た手法を、目標減速度Ｇ_Vを用いた手法に変更すること
も可能である。

【００２１】図９はこの変形例の原理を説明する図であ
る。即ち、車間距離Ｌと相対速度Ｖ _Rは表裏の関係にあ
る。そこで、Ｌ_0aに対応する相対速度Ｖ_RaとＬ_0bに対応
する相対速度Ｖ_Rbとを前もって求め、減速度Ｇ_V（ｍ／
ｓ²）として、Ｇ_V＝（Ｖ_Ra−Ｖ_Rb）／Ｔが0.1＜Ｇ_V＜0.3の範囲となるように設定する。第２変形例この変形例は、制動距離が登り坂と下り坂では変化する
点に着目する。そして、前述の実施例における自動制動
の開始距離を登り坂と下り坂で異なるようにする。図１
０はこの第２変形例の制御手順のフローチャートであ
り、閾値Ｌ₀を変更する制御手順のみを書き出してい
る。

【００２２】ステツプＳ３０において、まず、ＡＢＳ装
置が現在作動しているかを判断する。これは、この変形
例では、車輪速度から坂道を判断するために、車輪速度
が変動するＡＢＳ装置が働いている状態でこの変形例を
動作させるのは好ましくないからである。ステツプＳ３
２では、Ｇセンサ４３から検出した前後加速度ｇ₁と車
輪速度センサ５０が検出した４つの車輪速度Ｖ_Wに基づ
いて演算した前後加速度ｇ２とを比較する。もしｇ₁＞
ｇ₂であれば登りさ火であると判断して、ステツプＳ３
６で、閾値Ｌ₀を所定値だけ減らす（Ｌ₀＝Ｌ₀−α）。
また、ｇ₁＝ｇ₂であれば、平地であると判断して、通常
の閾値Ｌ０を用いる。また、ｇ₁＜ｇ₂であれば下り坂で
あると判断して、ステツプＳ４０で閾値Ｌ₀を所定値α
だけ増やす（Ｌ₀＝Ｌ₀＋α）。下り坂では、制動距離が
長くなるために、制動開始距離Ｌ₀を長くし、登り坂で
はその反対になるために、Ｌ₀を短くした。第３変形例この第３変形例は、目標減速度Ｇ_Vを設定することによ
り自動制動制御を行なうようにした第１変形例のさらな
る変形と位置づけることができる。

【００２３】前記第１変形例では、目標減速度Ｇ_Vは加
速中でも減速中でも一定値であった。そのために最小車
間距離が一定であった。しかしながら、加速中に自動制
動を行なうということは、相反する制御を合わせて行な
うことを意味するから車両は不安定であり追突の恐れも
ある。逆に減速中の制動は安定である。そこで、この第
３変形例では、βを正の定数とすれば、目標減速度Ｇ_V
を、加速中：Ｇ_V＝Ｇ_V−β 一定走行中：Ｇ_V＝Ｇ_V 減速中：Ｇ_V＝Ｇ_V＋β とする。即ち、図１１に示すように、加速中の減速は車
両不安定になるとして最小車間距離Ｌ₀を長くして車体
減速度の変化量を少なくする。また減速中は、反対に、
車両安定として、Ｌ₀を短くして減速度の変化量を増す
のである。図１２は、第３変形例の動作の一例を示した
グラフである。図中、実戦は低速走行中の相対速度変化
を、波線は加速中のそれを、一転鎖線は減速中のそれを
示す。第４変形例この第４変形例は自動ブレーキ制御において、ＧＰＳ(G
lobal Positioning System)を利用した路面環境に応じ
た目標減速度を設定するものである。これは、事故の多
い地点は目標減速度を大きくとるべきであるとの観点に
基づいたからである。

【００２４】そこで、ＧＰＳ受信機４９により現在走行
中の地域の事故情報を受信する。そして、事故率が大で
あれば最小許容車間距離Ｌ₀や目標減速度Ｇ_Vを、Ｌ₀＝Ｌ₀＋α または、Ｇ_V＝Ｇ_V＋β とする。第５変形例この変形例は路面の状態に応じた最小車間距離Ｌ₀また
は目標減速度Ｇ_Vの設定に関するものである。降雨時な
どの濡れた路面などは、最小車間距離Ｌ₀または目標減
速度Ｇ_Vは変わるべきであるそこで、この変形例では、
ワイパの動きによって項の状況を判断し、最小車間距離
Ｌ₀または目標減速度Ｇ_Vを決定する。

【００２５】ワイパが常時オンであれば、降雨量が大と
して、最小車間距離Ｌ₀を長くするか、または目標減速
度Ｇ_Vの変化量を小さくする。また、ワイパの動きが間
欠的であれば、最小車間距離Ｌ₀を中間値にするか、ま
たは目標減速度Ｇ_Vの変化量を中間値する。またワイパ
がオフであれば、最小車間距離Ｌ₀を短くするか、また
は目標減速度Ｇ_Vの変化量を大きくする。図１３、１４
にその動作を示す。

【００２６】本発明は更に種々の変形が可能である。例
えば、本発明はＡＢＳ装着車には限定されない。自動制
動装置が装着されていれば十分である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両の自
動制動装置は、自車の進行方向で割り込みを検知し、そ
の割り込み発生に応じて制動制御に設定するので、急な
制動や余計な制動が減少する。そのために、走行が安定
し、ドライバにも違和感を与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例の制動ユニットの構
造を示すブロック図。

【図２】実施例の制動システムの油圧系統を示す図。

【図３】実施例の制御システムの構成を示すブロック
図。

【図４】実施例において、制動制御に用いられる閾値
を説明する図。

【図５】実施例における制御モードの相違を説明する
図。

【図６】実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図７】実施例に於て割り込みを検出する原理を説明
する図。

【図８】実施例の制御手順を示すフローチャート。

【図９】第１の変形例の原理を説明する図。

【図１０】第２の変形例にかかる制御手順を示すフロ
ーチャート。

【図１１】第３の変形例の原理を説明する図。

【図１２】第３の変形例の原理を説明する図。

【図１３】第５の変形例の原理を説明する図。

【図１４】第５の変形例の原理を説明する図。

【符号の説明】

１...マスタバック、２...ブレーキペダル、３...マス
タシリンダ、６...ブレーキユニット、４４...μセン
サ、５０...車輪速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲鶴▼原隆三広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者原寿広広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方にある移動体との距離若しくは相対
速度に応じて自動制動を行なう車両の自動制動装置にお
いて、前記前方移動体との距離若しくは相対速度を検出する手
段と、検出された距離が急減したか若しくは相対速度が急変し
たことを検出して、自車の前方に割り込み移動体があっ
たと判断する手段と、この判断に応答して目標減速度をより少ない値に設定す
る手段とを具備することを特徴とする車両の自動制動装
置。
【請求項２】前方にある移動体との距離若しくは相対
速度に応じて自動制動を行なう車両の自動制動装置にお
いて、前記前方移動体との距離若しくは相対速度を検出する手
段と、検出された距離が急減したか若しくは相対速度が急変し
たことを検出して、自車の前方に割り込み移動体があっ
たと判断する手段と、この判断に応答して、自動制動を開始する前方移動体と
の目標をより少ない値に設定する手段とを具備すること
を特徴とする車両の自動制動装置。