JPH05310109A

JPH05310109A - 車両の自動制動装置

Info

Publication number: JPH05310109A
Application number: JP4116316A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ishikawa; 敏弘石川; Tadayuki Niibe; 忠幸新部; Takeshi Takagi; 毅高木; Naoyuki Hikita; 尚之疋田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1993-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】路面の凹凸等の影響により誤って検出される
減速度に基づいてブレーキ圧が調圧されるのを防止す
る。【構成】前方障害物との接触回避等のために各車輪の
ブレーキ圧を自動的に増圧するとともに、検出手段５１
で検出される自車両の実際の減速度Ｇa が目標の減速度
Ｇr になるよう上記ブレーキ圧をフィードバック制御す
る構成とする。そして、上記フィードバック制御中自車
両の実際の減速度と目標の減速度との差が所定幅の不感
帯領域内にあるとき上記ブレーキ圧の増減調圧を不感帯
領域設定手段５３により規制する。また、自車両の実際
の減速度Ｇa が上記不感帯領域内で一旦収束した後は、
自車両の実際の減速度の不感帯領域外への変動が短時間
のものであるとき、又は上記減速度の変化勾配若しくは
変化量が所定値以上のとき上記ブレーキ圧の増減調圧を
規制手段５６により規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前方障害物との接触を
回避するときなどに各車輪のブレーキを自動的にかける
車両の自動制動装置に関し、特に、その自動制動時に自
車両の実際の減速度が目標の減速度になるようブレーキ
圧をフィードバック制御するものの改良に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種車両の自動制動装置と
しては、例えば特公昭３９−２５６５号公報及び特公昭
３９−５６６８号公報等に開示されるように、光学的方
法または超音波周波数等を用いて自車両と前方の障害物
との間の距離及び相対速度を連続的に検出するととも
に、その検出結果から接触の可能性を判断し、接触の可
能性があるときアクチュエータを作動させて各車輪のブ
レーキを自動的にかけ、前方障害物との接触を回避する
ようにしたものは知られている。

【０００３】そして、このような自動制動装置において
は、自車両の実際の減速度が接触を回避する上から設定
された目標の減速度になるようフィードバック制御が取
り入れられている。例えば特開昭５２−１２１２３８号
公報には、自車両の実際の減速度を検出する減速度検出
手段と、該検出手段で検出された自車両の実際の減速度
と目標の減速度とを比較し、この比較値に応じてアクチ
ュエータに対する制御信号を補正する補正回路とを備
え、上記補正された制御信号によりアクチュエータの作
動をフィードバック制御することが開示されている。こ
のフィードバック制御では、必ずしも、自車両の実際の
減速度と目標の減速度とが完全に一致するように制御す
るものではなく、その差が所定値以内になったときアク
チュエータの作動によるブレーキ圧の増減調圧を規制す
る不感帯領域が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、走行路面に
凹凸等がある場合、減速度検出手段で検出される自車両
の減速度は、実際のものと異なり振動的に変化したもの
となる。そのため、特に、自車両の実際の減速度が目標
の減速度に略一致し上記不感帯領域内で収束している定
常状態のときに、この検出手段で検出される自車両の減
速度に基づいてブレーキ圧を制御すると、ブレーキ圧が
不必要に調圧され、走行安定性及び乗心地を害すること
になる。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記の定常状態のとき
に、路面の凹凸等の影響により減速度検出手段で検出さ
れる自車両の減速度が異常に変化するときには、ブレー
キ圧の調圧を規制して誤った制動を防止し得る車両の自
動制動装置を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、各車輪のブレーキ圧を自動的
に増圧するとともに、自車両の実際の減速度が目標の減
速度になるよう上記ブレーキ圧をフィードバック制御す
るように構成された車両の自動制動装置において、自車
両の実際の減速度を検出する減速度検出手段と、上記フ
ィードバック制御中上記検出手段で検出された自車両の
実際の減速度と目標の減速度との差が所定幅の不感帯領
域内にあるとき上記ブレーキ圧の増減調圧を規制する不
感帯領域設定手段と、上記自車両の実際の減速度が上記
不感帯領域内で一旦収束した後は、自車両の実際の減速
度の不感帯領域外への変動が短時間のものであるとき、
又は上記減速度の変化勾配若しくは変化量が所定値以上
のときには上記ブレーキ圧の増減調圧を規制する規制手
段とを備える構成とする。

【０００７】

【作用】上記の構成により、本発明では、自車両の実際
の減速度が不感帯領域内で一旦収束した後は、路面の凹
凸等の影響により検出手段により検出される自車両の実
際の減速度が異常に変化するとき、つまり車両の実際の
減速度の不感帯領域外への変動が短時間のものであると
き、又は上記減速度の変化勾配若しくは変化量が所定値
以上のときには、ブレーキ圧の増減調圧が規制手段によ
り規制され、誤った制動が防止される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【０００９】図１及び図２は本発明の一実施例に係わる
車両の自動制動装置を示し、図１は同自動制動装置の油
圧回路図であり、図２は同自動制動装置のブロック構成
図である。

【００１０】図１において、１は運転者によるブレーキ
ペダル２の踏込力を増大させるマスタバック、３は該マ
スタバック１により増大された踏込力に応じたブレーキ
圧を発生するマスタシリンダであって、該マスタシリン
ダ３で発生したブレーキ圧は、最初自動制動装置の油圧
アクチュエータ部４に送給され後、アンチスキッドブレ
ーキ装置（ＡＢＳ）の油圧アクチュエータ部５を通して
４車輪（図では１車輪のみ示す）の各ブレーキ装置６に
供給されるようになっている。

【００１１】上記自動制動装置の油圧アクチュエータ部
４は、上記マスタシリンダ３とブレーキ装置６側との連
通を遮断するシャッターバルブ１１と増圧バルブ１２と
減圧バルブ１３とを有しており、これら三つのバルブ１
１〜１３はいずれも電磁式の２ポート２位置切換バルブ
からなる。上記増圧バルブ１２とマスタシリンダ３との
間には、モータ駆動式の油ポンプ１４と、該油ポンプ１
４から吐出される圧油を貯溜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
記シャッターバルブ１１が開位置にあるときには、ブレ
ーキペダル２の踏込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、シャッターバルブ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１
３を閉位置にそれぞれ切換えると、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
ブレーキ圧が増圧され、増圧バルブ１２を閉位置に、減
圧バルブ１３を開位置にそれぞれ切換えると、上記ブレ
ーキ装置６から圧油が戻されてブレーキ圧が減圧される
ようになっている。

【００１２】また、上記ＡＢＳの油圧アクチュエータ部
５は、各車輪毎に設けられた３ポート２位置切換バルブ
２１を有しており、ＡＢＳ作動時には該バルブ２１の切
換えにより各ブレーキ装置６に印加されるブレーキ圧を
制御して各車輪がロックしないようになっている。油圧
アクチュエータ部５の構成は詳述しないが、上記切換バ
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ィスク２６と、マ
スタシリンダ３側からブレーキ圧を受けて上記ディスク
２６を挟持するキャリパ２７とからなる。

【００１３】一方、図２において、３１は車体前部に設
けられる超音波レーダユニットであって、該超音波レー
ダユニット３１は、図に詳示していないが、周知の如く
超音波を発信部から自車両の前方の車両等の障害物に向
けて発信するとともに、上記前方障害物に当たって反射
してくる反射波を受信部で受信する構成になっており、
このレーダユニット３１からの信号を受ける演算部３２
は、レーダ受信波の発信時点からの遅れ時間によって自
車両と前方障害物との間の距離及び相対速度を演算する
ようになっている。３３及び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、該
各レーダヘッドユニット３３，３４は、パルスレーザ光
を発信部から自車両の前方の障害物に向けて送信すると
ともに、上記前方障害物に当た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おり、上記演算部３２
は、これらのレーダヘッドユニット３３，３４からの信
号を信号処理部３５を通して受け、レーザ受信光の発信
時点からの遅れ時間によって自車両と前方障害物との間
の距離及び相対速度を演算するようになっている。そし
て、演算部３２は、上記レーダヘッドユニット３３，３
４の系統による距離及び相対速度の演算結果を優先し、
超音波レーダユニット３１の系統による距離及び相対速
度の演算結果を補助的に用いるようになっており、ま
た、これらにより、自車両と前方障害物との間の距離及
び相対速度を検出する距離・相対速度検出手段３６が構
成されている。

【００１４】上記両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
水平方向に変更可能に設けられており、上記モータ３７
の作動は演算部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
は上記演算部３２に入力され、該演算部３２におけるレ
ーダヘッドユニット３３，３４の系統による距離及び相
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、４１は舵角を検出する舵角センサ、
４２は自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
の摩擦係数（μ）を検出する路面μセンサであり、これ
ら各種センサ４１〜４４の検出信号並びに上記演算部３
２で求められた自車両と前方障害物との間の距離及び相
対速度の信号は、いずれも接触可能性判断部４５に入力
される。該接触可能性判断部４５は、上記自車両と前方
障害物との間の距離及び相対速度に基づいて自車両と前
方障害物との接触の可能性を判断するようになってお
り、この判断部４５で接触の可能性があると判断された
ときには、該判断部４５から信号が自動制動装置の油圧
アクチュエータ部４の作動を制御する制御部５０に対し
出力されて、接触を回避するように各車輪でブレーキが
自動的にかかるようになっている。４６は車室内のイン
ストルメントパネルに設けられる警報表示ユニットであ
って、該警報表示ユニット４６には、上記接触可能性判
断部４５から各々信号を受ける警報ブザー４７及び距離
表示部４８が設けられている。

【００１６】上記接触可能性判断部４５は、先ず、予め
記憶されている、図３に示すようなしきい値マップを用
いて、前方障害物との接触を回避するために急制動（フ
ル制動ともいう）をかけなければならない距離のしきい
値Ｌ0 を算出する。次に、上記しきい値Ｌ0 に各々所定
距離を加算して、急制動の前に緩制動をかける距離及び
上記警報ブザー４７により警報を発する距離を算出す
る。ここで、急制動またはフル制動とは、最大減速度
（約０．８Ｇ）でブレーキをかけることをいい、緩制動
とは、最大減速度よりも低い減速度（約０．３〜０．４
Ｇ）で一定にブレーキをかけることをいう。また、緩制
動をかける距離は、急制動をかける距離よりも数倍長く
設定されており、警報を発する距離は、この緩制動をか
ける距離よりも長く設定されている。

【００１７】図３に示すしきい値マップにおいて、しき
い値線Ａは、前方障害物としての前方車両がそれよりも
更に前方の障害物と接触して停車したときこの車両との
接触を回避するために必要な車間距離を示するものであ
り、相対速度Ｖ1 の大きさに拘らず常に、前方障害物が
停止物であるとき（つまり相対速度Ｖ1 が自車速ｖ0と
同一のとき）と同じ値（数値式ｖ0 ²／２μｇ）をと
る。しきい値線Ｂは前方車両がフル制動をかけたときこ
の車両との接触を回避するために必要な車間距離（数値
式Ｖ1 ・（２ｖ0 −Ｖ1 ）／２μｇ）を示し、しきい値
線Ｃは前方車両が減速度μ／２ｇの緩制動をかけたとき
この車両との接触を回避するために必要な車間距離を示
し、しきい値線Ｄは前方車両が一定車速を保ったときこ
の車両との接触を回避するために必要な車間距離（数値
式Ｖ1 ²／２μｇ）を示す。さらに、しきい値線Ｅは、
自車両が自動制動をかけても前方車両との接触を回避で
きないが、接触時の衝撃力を緩和できる車間距離を示
す。尚、しきい値線を横軸線上にとるとき（つまりしき
い値Ｌ0 を常に零とするとき）は、自動制動はかから
ず、これをキャンセルしたことになる。

【００１８】そして、上記接触可能性判断部４５は、上
記５種類のしきい値線Ａ〜Ｅの中から、車両の運転状態
に応じて一つのしきい値線を選択し、このしきい値線に
おいて、自車両と前方障害物（前方車両）との相対速度
Ｖ1 に対応するしきい値Ｌ0を算出する。例えば、自車
速ｖ0 が高車速のときにはしきい値線Ｂを、自車速ｖ0
が中車速のときにはしきい値Ｄを、自車速ｖ0 が低車速
のときにはしきい値線Ｅをそれぞれ選択することによ
り、車速が高い程接触の可能性のしきい値Ｌ0 を大きい
値に変更する。

【００１９】自車両と前方障害物との間の距離が警報を
発する距離になったときには、上記接触可能性判断部４
５から作動指令信号が警報ブザー４７に出力されて警報
音が鳴る。また、自車両と前方障害物との間の距離が更
に近付いて緩制動または急制動をかける距離になったと
きには、接触可能性判断部４５から減速指令信号が制御
部５０に出力され、該制御部５０の制御の下に自動制動
装置の油圧アクチュエータ部４が作動して緩制動または
急制動がかかるようになっている。

【００２０】上記制御部５０は、図４に示すように、上
記接触可能性判断部４５で設定された目標の減速度Ｇr
の信号と自車両の実際の減速度Ｇa を検出する減速度検
出手段５１からの検出信号とを受け、自車両の実際の減
速度Ｇa と目標の減速度Ｇrとの差ｅを算出する比較回
路５２と、該比較回路５２で算出された自車両の実際の
減速度Ｇa と目標の減速度Ｇr との差ｅが所定幅の不感
帯領域内にあるときブレーキ圧の増減調圧を規制する不
感帯領域設定手段５３と、該不感帯領域設定手段５３か
らの信号を受け、自車両の実際の減速度Ｇa と目標の減
速度Ｇr との差ｅが上記不感帯領域外のとき所定のデュ
ーティー比（制御周期Ｔに対する増圧バルブ１２又は減
圧バルブ１３のＯＮ状態の時間Ｔonの比Ｔon／Ｔ）でも
って自動制動装置の油圧アクチュエータ部４における増
圧バルブ１２及び減圧バルブ１３の開閉切換えを指令す
る作動指令部５４とを備え、自車両の実際の減速度Ｇa
が目標の減速度Ｇr になるようフィードバック制御する
構成になっている。

【００２１】また、上記制御部５０は、上記減速度検出
手段５１からの検出信号と上記不感帯領域設定手段５３
からの信号とを受ける規制手段５６を備えている。該規
制手段５６は、自車両の実際の減速度Ｇa が上記不感帯
領域内で一旦収束した後は、自車両の実際の減速度Ｇa
の不感帯領域外への変動が短時間のものであるときに
は、上記差動指令部５４に対し、ブレーキ圧の増減調圧
を規制する信号を出力するようになっている。

【００２２】図５は上記制御部５０によるフィードバッ
ク制御のフローチャート図であり、図６はこのフィード
バック制御に対して上記規制手段５６が行う規制制御の
フローチャート図である。

【００２３】図５においては、スタートした後、先ず始
めに、ステップＳ1 で目標の減速度Ｇr 及び自車両の実
際の減速度Ｇa を取り込んだ後、ステップＳ2 で上記目
標の減速度Ｇr と自車両の実際の減速度Ｇa との差ｅを
算出する。

【００２４】続いて、ステップＳ3 で上記差ｅが正の値
であるか否かを、つまり目標の減速度Ｇr と自車両の実
際の減速度Ｇa との大小関係を判定する。そして、目標
の減速度Ｇr の方が大きいＹＥＳのときには、ステップ
Ｓ4 で上記差ｅの絶対値が不感帯領域の幅δよりも大き
いか否か、つまり、自車両の実際の減速度Ｇa が不感帯
領域外にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの不
感帯領域外のときには、ステップＳ5 でブレーキ圧を増
圧した後、リターンする一方、判定がＮＯの不感帯領域
内のときには、ステップＳ6 でブレーキ圧を増減圧する
ことなくそのまま保持し、リターンする。

【００２５】一方、上記ステップＳ3 の判定がＮＯのと
き、つまり自車両の実際の減速度Ｇa が目標の減速度Ｇ
r よりも大きいときには、ステップＳ7 で上記差ｅの絶
対値が不感帯領域の幅δよりも大きいか否か、つまり、
自車両の実際の減速度Ｇa が、上記不感帯領域外にある
か否かを判定する。この判定がＹＥＳの不感帯領域外の
ときには、ステップＳ8 でブレーキ圧を減圧した後、リ
ターンする一方、判定がＮＯの不感帯領域内のときに
は、ステップＳ9 でブレーキ圧を増減圧することなくそ
のまま保持し、リターンする。

【００２６】図６においては、スタートした後、先ず始
めに、ステップＳ11でカウンタｎ，Ｔを共に零にクリア
し、ステップＳ12で上述のフィードバック制御を行う。
そして、ステップＳ13でこのフィードバック制御で保持
状態（ステップＳ6 ，Ｓ9 ）となるのを待った後、ステ
ップＳ14でカウンタｎを１カウントアップした後、ステ
ップＳ15でこのカウンタｎが所定回数ｎo であるか否か
を判定する。ここで、所定回数ｎo は、自車両の実際の
減速度Ｇa が不感帯領域内で収束したと判断するのに相
当する回数である。

【００２７】そして、上記ステップＳ15で自車両の実際
の減速度Ｇa が不感帯領域内で収束するのを待った後、
ステップＳ16で新たに目標の減速度Ｇr 及び自車両の実
際の減速度Ｇa を取り込み、ステップＳ17で目標の減速
度Ｇr が変更されたか否かを判定する。この判定がＹＥ
Ｓのときには、ステップＳ12に戻る一方、判定がＮＯの
ときには、ステップＳ18で目標の減速度Ｇr と自車両の
実際の減速度Ｇa との差ｅを算出する。

【００２８】続いて、ステップＳ19で上記差ｅの絶対値
が不感帯領域の幅δよりも大きいか否か、つまり、自車
両の実際の減速度Ｇa が不感帯領域外にあるか否かを判
定する。この判定がＮＯの不感帯領域内のときには、ス
テップＳ16に戻る一方、判定がＹＥＳの不感帯領域外の
ときには、ステップＳ20でカウンタＴを１カウントアッ
プした後、ステップＳ21でこのカウンタＴが所定回数Ｔ
o であるか否か、つまり自車両の実際の減速度Ｇa が不
感帯領域外となってある程度時間が経過したか否かを判
定する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ16に戻
る一方、判定がＹＥＳのときには、ステップＳ12に戻り
フィードバック制御を行う。

【００２９】したがって、このようなフローチャートに
従うフィードバック制御によれば、自動制動時に自車両
の実際の減速度Ｇa が不感帯領域内で一旦収束した後
は、減速度検出手段５１で検出される自車両の減速度Ｇ
a が不感帯領域外にまで変化した場合でも、その減速度
Ｇa の不感帯領域外への変化が所定時間Ｔo 以下の短時
間のものであるときには、その減速度Ｇa に基づいてフ
ィードバック制御が行われることはなく、不感帯領域外
への変化が所定時間Ｔo 以上のときに限りフィードバッ
ク制御が行われる。このため、減速度検出手段５１で検
出される自車両の減速度Ｇa が走行路面の凹凸等により
振動的に変化したときでも、フィードバック制御の実行
によりブレーキ圧が増減調圧されることはなく、誤った
減速度Ｇaに基づく制動を防止することができ、走行安
定性及び乗心地の向上を図ることができる。

【００３０】尚、上記実施例では、自車両の実際の減速
度Ｇa が不感帯領域内で一旦収束した後に、路面の凹凸
等の影響により減速度検出手段５１で検出される自車両
の減速度Ｇa が異常に変化するときを、不感帯領域外へ
の変化ないし変動が短時間のものとした場合について述
べたが、本発明は、減速度検出手段５１で検出される自
車両の減速度の変化勾配（単位時間Δｔ当たりの減速度
の変化量ΔＧa の率（ΔＧa ／Δｔ））若しくは変化量
ΔＧa がそれぞれ所定値以上となるときに、その減速度
Ｇa に基づいたフィードバック制御を規制するようにし
てもよい。

【００３１】また、上記実施例では、障害物との接触回
避のために自動ブレーキをかける自動制動装置について
述べたが、本発明は、これに限らず、自車両を所定の停
止ラインで止めたり、また車速オーバのとき所定の法定
速度又は安全速度になるまで自動的に減速する自動制動
装置等にも同様に適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の自動
制動装置によれば、自車両の実際の減速度が不感帯領域
内で一旦収束した後、路面の凹凸等の影響により検出手
段により検出される自車両の実際の減速度が異常に変化
するときには、ブレーキ圧の増減調圧が規制されるの
で、誤った制動を防止することができ、走行安定性及び
乗心地の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる車両の自動制動装置の
油圧回路図である。

【図２】同じく自動制動装置のブロック構成図である。

【図３】接触回避のしきい値を算出するためのマップを
示す図である。

【図４】制御部のブロック構成図である。

【図５】制御部によるフィードバック制御のフローチャ
ート図である。

【図６】上記フィードバック制御に対する規制制御のフ
ローチャート図である。

【符号の説明】

３６距離・相対速度検出手段４５接触可能性判断部５０制御部５１減速度検出手段５２比較回路５３不感帯領域設定手段５４作動指令部５６規制手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者疋田尚之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】所定の条件で各車輪のブレーキ圧を自動
的に増圧するとともに、自車両の実際の減速度が目標の
減速度になるよう上記ブレーキ圧をフィードバック制御
するように構成された車両の自動制動装置において、自車両の実際の減速度を検出する減速度検出手段と、上記フィードバック制御中上記検出手段で検出された自
車両の実際の減速度と目標の減速度との差が所定幅の不
感帯領域内にあるとき上記ブレーキ圧の増減調圧を規制
する不感帯領域設定手段と、上記自車両の実際の減速度が上記不感帯領域内で一旦収
束した後は、自車両の実際の減速度の不感帯領域外への
変動が短時間のものであるとき、又は上記減速度の変化
勾配若しくは変化量が所定値以上のときには上記ブレー
キ圧の増減調圧を規制する規制手段とを備えたことを特
徴とする車両の自動制動装置。