JPH0579850A - 車両ヨーレート検出装置 - Google Patents

車両ヨーレート検出装置

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JPH0579850A
JPH0579850A JP3241879A JP24187991A JPH0579850A JP H0579850 A JPH0579850 A JP H0579850A JP 3241879 A JP3241879 A JP 3241879A JP 24187991 A JP24187991 A JP 24187991A JP H0579850 A JPH0579850 A JP H0579850A
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JP
Japan
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yaw rate
vehicle
memory
wheel
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP3241879A
Other languages
English (en)
Inventor
Hayato Suganuma
早人 菅沼
Kosaku Shimada
耕作 嶋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
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Publication of JPH0579850A publication Critical patent/JPH0579850A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403Image sensing, e.g. optical camera

Landscapes

  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Hydraulic Control Valves For Brake Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両のヨー軸回りの回転運動を精度良く検出
し、制動中の安定性を確保する。 【構成】車両の前方の画面情報を得る複数のカメラと、
その画面精度を記録するそれぞれのメモリとそのメモリ
間の相互関関数を演算する相関器と、その結果を格納す
るメモリ、及び所定時間毎にそのメモリ内容をコピーす
るその他のメモリとそれらの相関を演算する相関器によ
って構成し、車両の回転運動を検知する。 【効果】車両のヨー軸回りの回転運動を精度良く検出
し、制動中の安定性を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の重心点のヨー
レートを検出し、過度のヨーレートの発生を抑制するア
ンチスキッドブレーキ装置に関わり、特に、車両の前方
の視覚情報を基にヨーレートを算出するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ヨーレートを振動ジャイロ,光フ
ァイバージャイロによる角速度検出器、あるいは、左右
位置に配置した加速度検出器の出力差を用いてヨーレー
ト検出して、(アンチスキッドブレーキシステム)動作
中の車両の安定性を確保する方式が同出願人による先願
特願平3−165326 号により提案されている。
【0003】しかし、上記のいずれのヨーレート検出器
においても、非常に小さな角速度量のときの精度が不足
し、大きなヨー変化すなわち車両がきわめて不安定にな
っているときのみ、有効となっている。しかし、実際の
低μ路においては、大きなヨー変化が起きてからそれを
抑えることが難しく、小さなヨー変化のうちに抑え込む
ことが必要となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
高精度にヨーレートを検出することとし、車両の安定性
を確保することをもくてきとする。
【0005】
【課題を解決するための手段】車両の前方の画像をカメ
ラにより検出し、その画像データの時間的なパターンの
変化により車両のヨーレートを算出するものである。
【0006】
【作用】車両の前方の画像をカメラにより検知し、その
画像データの時間的なパターンの変化により車両のヨー
レートを算出し、ハンドル操舵角とそのヨーレートを一
致させるよう左右のブレーキ圧力を変化させることで、
運転者の意志に対して安定に追従するブレーキシステム
とする。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1より説明す
る。
【0008】四つの車輪1fr,1f1,1rr,1r1それぞ
れに車輪速センサ2fr,2f1,2rr,2r1、ホイールシ
リンダー3fr,3f1,3rr,3r1が設置されている。ホ
イールシリンダー3fr,3f1,3rr,3r1に供給する油
圧は、ブレーキペダルを操作することによってマスター
シリンダー4内に圧力が発生し、これを油圧ユニット5
に伝達し、この油圧ユニットを介して各ホイールシリン
ダー3fr,3f1,3rr,3r1へ圧力を伝える。油圧ユニ
ット5には、各車輪へつたえる油の導通、保持,解放を
行う電磁バルブ5a〜5cが配置され、制御回路6から
駆動を受けている。電磁バルブ5a〜5cは3方向弁
で、電流がoff 時にはマスターシリンダ4の液圧をその
ままホイールシリンダ2a〜2dへ伝達し、電流がIa
(A)の時にはホイールシリンダ2a〜2dの液圧を減圧
解放し、電流がIb(A)の時にはホイールシリンダ2a
〜2dの液圧を保持する。つまりそれぞれ電磁バルブの
電流値を変化させることでホイールシリンダー3fr,3
f1,3rr,3r1の圧力を電流OFF時にマスターシリン
ダーが発生している圧力まで増圧し、電流Ia(A)時に
減圧し、電流Ib(A)時に保持するものである。また一
方、制御回路6では、先の車輪速センサ2fr,2f1,2
rr,2r1からの信号をうけ、同時にハンドル9の回転位
置を検出する操舵角センサ8、及び、車両の前後Gを検
出する前後Gセンサ7の信号を入力している。
【0009】制御回路6において、車輪速センサ2fr,
2f1,2rr,2r1の信号を入力し車輪速Vwfr ,Vwf1
,Vwrr ,Vwr1 を算出する。ここで、車体の速度を
Vとすると、車輪のスリップ率Sfr,Sf1,Srr,Sr1
は Sfr=(V−Vwfr)/V Sf1=(V−Vwf1)/V Srr=(V−Vwrr)/V Sr1=(V−Vwr1)/V と算出される。
【0010】一般に、路面とタイヤのスリップ率と、制
動力あるいは牽引力との関係は図2のように示され、ス
リップ率が0.1〜0.2で最大値を示す。
【0011】そこで、先の電磁バルブ5a〜5bへの供
給電流を変化させることで、各車輪のブレーキ液圧を変
化させて、車輪の回転を変化させ、スリップ率を所定の
値とすることとしていのるがいわゆるABS(アンチス
キッドブレーキシステム)である。
【0012】図2から制動力を最大とするには、スリッ
プ率を0.1〜0.2とするのが望ましく、また、スリッ
プ率が0〜0.1 の範囲ではスリップ率と制動力とが比
例関係にあることがわかる。
【0013】ここで、ABSではスプリットμ路等にお
いて制動安定性が問われるが、これは、スリップ率を
0.1〜0.2としたとき左右の路面μの差が直接制動力
差となって、ヨー軸回りに回転モーメントを発生させ、
車両を不安定にするためである。
【0014】これを回避するためには、左右の制動力差
が生じないよう高μ路側のスリップ率を減少させて、制
動力を下げる必要がある。
【0015】また、低μ路において制動中にハンドルを
操舵した場合には、タイヤが発生するコーナリングフォ
ースが高μ路に比べ小さくなるため、操舵特性(操舵に
対するヨーの発生度合い)が悪くなる、これを回避する
には、高μ路でのハンドル操舵角に対するヨーレートす
なわち規範ヨーレートと実際に発生するヨーレートを比
較し、差がある場合には各輪のスリップ率を変化させ左
右輪の制動力差を発生させることで、先の偏差を消失さ
せるようにすることが必要となる。
【0016】図3は、制御回路6での規範ヨーレートと
実ヨーレート及びスリップ率制御のブロックを表したも
のである。規範ヨーレートΨr と実ヨーレートΨとの偏
差ΔΨを基準としてスリップ率テーブルから目標スリッ
プ率Stf1,Stfr,Str1,Strr を求め、この目標ス
リップ率になる様に電磁バルブ5a〜5cを駆動する。
【0017】このことで、ハンドル舵角から決定する規
範ヨーレートと実ヨーレートを一致(低μ路で高μ路の
操舵性能を出す)させることができる。
【0018】さらに、深い水の上を高速で走行する場合
のハイドロプレーニング現象においては、極端にコーナ
リングフォースが減少し車両が不安定になるが、この場
合においても、スリップ率を制御し左右のブレーキ力に
差をつけ、規範ヨーレートと実ヨーレートを一致させる
ことができる。しかし、このときのスリップ率の制御
は、制動力自体がきわめて小さくなっているため、スリ
ップ率の回復が遅くなり応答の遅いものとなる。従っ
て、ヨーレート偏差の発生が微小のうちに行わなくては
ならず、そのため、ハンドル舵角の検出と同時にヨーレ
ートの検出もまた極めて高精度に行わなくてはならな
い。
【0019】図4は、ヨーレート検出の構成を示したも
のである。
【0020】車両の前方方向に向けて取り付けられた2
台のカメラ40a,40bと、そのカメラの画像信号を
処理する画像処理回路41とによって構成する。
【0021】また、図5は画像処理回路の構成ブロック
を示したもので、先の画像処理信号をそれぞれ画像メモ
リ51a,51bの中に取り込み、2つの画像メモリと
の相関関数を演算する相関器52と、その演算結果を格
納するメモリ53と、所定の時間毎に、メモリ53の内
容を次のメモリ54にコピーし、新たな相関器55によ
って相互のメモリ53,54間の相関関数を演算しメモ
リ56に格納する。
【0022】メモリ51a,51aの画像情報を、左右
をx,上下をyとして、(たとえば、図6の61,6
2) Xa=Ψa(x,y) …(数1) Xb=Ψb(x,y) …(数2) の様に表すと、相関器52の出力であるメモリ53は Φxy(x,y)=∫∫Ψa(τ,υ)Ψb(τ−x,υ−y)dτdυ …(数3) となり、通常XaとXbは似かよっているため、メモリ
53の内容は、図6の63のようにx=0;y=0付近
でΦxyの値が最大値を持つこととなる。
【0023】Φxyの1サンプル遅れデータであるメモ
リ54の内容Φ′xyとΦxyとの相関は Υxy(x,y)=∫∫Φxy(τ,υ)Φ′xy(τ−x,υ−y)dτdυ …(数4) となる。ここで、Φxy,Φ′xyの相違は時長遅れ分
の違いであり基本的には、ほとんど相違がない。したが
って、Υxyの値はx=0,y=0付近で最大値をもつ
(図6 64)。
【0024】いま、Υxyの最大値をMとしてそのポイ
ントをMx,Myとすると、Myは1サンプル時間での
車両の進行方向の位置のずれ、すなわち車両の速度を表
し、また、Mxは1サンプル時間での車両の横方向の位
置のずれ、すなわち車両の横方向の速度とヨー軸回りの
角速度との和を表すこととなる。実際には、車両の横方
向の速度はヨーレートに比べて小さなものであるので、
Mxは事実上ヨーレートを表す。
【0025】この、Mxの値を図3のヨーレート値とし
て代入する。
【0026】
【発明の効果】本発明により、車両のヨー軸回りの回転
運動を精度良く検出し、制動中の安定性を確保すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】構成図。
【図2】特性図。
【図3】ブロック図。
【図4】構成図。
【図5】構成図。
【図6】特性図。
【符号の説明】
1a〜1d…車輪、2a〜2d…車輪速センサ、3a〜
3d…ホイールシリンダ、4…マスターシリンダ、5a
〜5c…電磁バルブ、6…制御回路、7…転舵角セン
サ、30…フィルター、31〜33…テーブル、34〜
36…バルブ駆動ロジック、40a,40b…カメラ、
41…画像信号処理回路、51a,51b,53,54
…画像メモリ、52,55…相関器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋田 耕作 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の進行方向に対して前方に少なくとも
    1つ以上の画像入力装置を配置し、該画像入力装置から
    の出力信号を入力する信号処理部を有し、該画像入力装
    置からの信号をもとに車両のヨーレートを算出すること
    を特徴とする車両ヨーレート検出装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の画像入力装置
    を複数配置し、前記画像処理部において、該複数の画像
    入力装置からの信号を独立した画像メモリにそれぞれ入
    力し、該それぞれの画像メモリの相互相関を演算し、そ
    の結果をメモリに記録し、さらに、該メモリの値を所定
    時間間隔で転送するその他のメモリを配置し、前記メモ
    リとその他のメモリとの相互相関を演算し、その演算結
    果によってヨーレートを算出することを特徴とする車両
    ヨーレート検出装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載の車両ヨーレー
    ト検出装置を具備し、その値に応じて左右輪のブレーキ
    液圧を変化させたことを特徴とするアンチスキッドブレ
    ーキシステム。
JP3241879A 1991-09-20 1991-09-20 車両ヨーレート検出装置 Pending JPH0579850A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0945319A1 (en) * 1998-03-25 1999-09-29 Lucent Technologies Inc. Process for determining dynamic properties of motor vehicles
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