JPH11255089A - 車両の自動ブレーキ制御装置 - Google Patents
車両の自動ブレーキ制御装置Info
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Abstract
置等のままで構成できコスト的、汎用性に優れ、自車両
が極低速状態であっても、前方障害物に対して停止しな
ければならない状態では確実に停止して安全性、信頼性
を向上する。 【解決手段】目標減速度設定部22は、距離判定部20
で自車両が前方障害物に判定距離より近づいたと判定し
た場合は、少なくとも自車速に応じて目標減速度を設定
する従来の方法では自車速検出の誤差、前方障害物との
距離の測定誤差が制御に及ぼす影響が大きくなったとし
て、第1の減速度を目標減速度として設定する一方、距
離判定部20で自車両が前方障害物と判定距離以上離れ
ていると判定した場合は、従来の自動ブレーキ制御のま
まで十分な制御が行えるとして自車両が前方障害物に安
全距離Lpより近づいたときに少なくとも自車速に応じ
て演算した第2の減速度を目標減速度として設定する。
Description
離が小さくなったときに作動する車両の自動ブレーキ制
御装置に関し、詳しくは、前方障害物に対して停止しな
ければならない際に確実に停止する車両の自動ブレーキ
制御装置に関する。
ラにより撮影した画像から前方障害物と自車両との距離
を検出し、この距離が所定の設定距離より短くなった際
に、前方障害物との衝突を防止するため、ブレーキ装置
を所定の設定した目標とする減速度で自動的に作動させ
る自動ブレーキ制御装置の開発が進められている。
て、前方障害物と自車両との距離を判定するのに用いる
上記設定距離の多くは、前方障害物が先行車である場
合、自車速,先行車速,自車両の想定される減速度およ
び先行車の想定される減速度等をパラメータとして演算
され、例えば、特開平6−144169号公報では、路
面摩擦係数,実際の測定した車間距離および車速を検
出、路面摩擦係数に対応して発生し得る最大減速度と実
際の測定した車間距離の時間微分値と車速とから算出す
る技術が示されている。
定される目標減速度の多くも、前方障害物が先行車であ
る場合、自車速,先行車速および実際の測定した車間距
離等をパラメータとして演算され設定される。
を検出するセンサは、一般に、極低速(車輪速から検出
する車速では2〜3km/h、車速メータによる車速では1
km/h前後)では、正確な自車速の算出が難しく、このた
め、自車速と、前方障害物と自車両との車間距離で算出
される障害物速度の正確な算出も困難になる。
車速および先行車速をパラメータとして上記設定距離お
よび目標減速度を演算すると、これら設定距離および目
標減速度に正確な値が設定されず、自動ブレーキ制御装
置が正しく作動しない虞がある。
では、前方障害物と自車両との距離を検出する距離セン
サによる誤差も全体距離の中でその比率が大きくなり影
響が大きくなるため、停止直前の状態では、目標減速度
に大きな誤差を生じて、例えば目標減速度が過小に設定
されるとブレーキ力が停止直前に抜けてしまい確実に停
止できない等の可能性がある。
ると、ブレーキユニットが作動してから実際に車両に減
速度が発生するまでにはブレーキ液圧の立ち上がりの遅
れがあるため停止まで十分減速できない等の結果をもた
らす。
で、従来の車速センサや前方障害物との距離検出装置等
のままで構成できコスト的、汎用性に優れ、自車両が極
低速状態であっても、前方障害物に対して停止しなけれ
ばならない状態では確実に停止して安全性、信頼性を向
上することができる車両の自動ブレーキ制御装置を提供
することを目的としている。
請求項1記載の本発明による車両の自動ブレーキ制御装
置は、自車両の速度を検出する自車速検出手段と、前方
障害物と上記自車両との距離を検出する距離検出手段
と、上記前方障害物と上記自車両との距離と予め設定し
た判定距離とを比較して停止制御の判定を行う停止制御
判定手段と、上記判定距離が上記前方障害物と上記自車
両との距離を超える場合は予め設定した減速度を目標減
速度とする一方、上記前方障害物と上記自車両との距離
が上記判定距離を超える場合は少なくとも上記自車速を
基に上記目標減速度を可変に設定する目標減速度設定手
段と、上記目標減速度設定手段で設定した上記目標減速
度を基にブレーキ駆動部を制御するブレーキ駆動制御手
段とを備えたものである。
御装置は、自車速検出手段で自車両の速度を検出し、距
離検出手段で前方障害物と上記自車両との距離を検出す
る。停止制御判定手段は上記前方障害物と上記自車両と
の距離と予め設定した判定距離とを比較して停止制御の
判定を行い、目標減速度設定手段で上記判定距離が上記
前方障害物と上記自車両との距離を超える場合は予め設
定した減速度を目標減速度とする一方、上記前方障害物
と上記自車両との距離が上記判定距離を超える場合は少
なくとも上記自車速を基に上記目標減速度を可変に設定
する。そして、ブレーキ駆動制御手段が上記目標減速度
設定手段で設定した上記目標減速度を基にブレーキ駆動
部を制御する。
自動ブレーキ制御装置は、上記請求項1記載の車両の自
動ブレーキ制御装置において、上記前方障害物と上記自
車両との相対距離に変化を与える運転操作を検出する運
転操作検出手段を有し、上記ブレーキ駆動制御手段は、
上記相対距離に変化を与える所定の運転操作時に、上記
目標減速度による減速制御を解除するので、運転者の操
作意志が制御に反映され、故意に相対距離に変化を与え
る所定の運転操作が行われた場合には、上記目標減速度
による停止制御されることが解除され、自然な制御を実
現する。
の自動ブレーキ制御装置は、上記請求項2記載の車両の
自動ブレーキ制御装置において、上記ブレーキ駆動制御
手段が、上記目標減速度による減速制御を解除する、上
記相対距離に変化を与える運転操作は、所定のハンドル
操作とブレーキ操作とアクセル操作の少なくとも1つで
あり、例えば旋回による障害物との接近、運転者が前方
障害物に対して停止しなければならないことを既に自覚
している場合、先行車を追い越そうとして故意に速度を
上昇させる等の場合では停止制御しない。
自動ブレーキ制御装置は、上記請求項1,2,3のいづ
れか一つに記載の車両の自動ブレーキ制御装置におい
て、上記停止制御判定手段で停止制御の判定の基準とす
る上記予め設定する判定距離は、自車速と道路勾配と路
面摩擦係数の少なくとも1つに応じて設定するため、上
記予め設定する判定距離が走行状態および走行状況に応
じて正確に設定され、より精度の高い制御になる。
の自動ブレーキ制御装置は、上記請求項1,2,3,4
のいづれか一つに記載の車両の自動ブレーキ制御装置に
おいて、上記目標減速度設定手段で上記判定距離が上記
前方障害物と上記自車両との距離を超える場合に上記目
標減速度とする上記予め設定した減速度は、自車速と道
路勾配の少なくとも一方に応じて設定するため、上記予
め設定した減速度は走行状態および走行状況に応じて正
確に設定され、より精度の高い制御になる。
施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の実施の第1
形態を示し、図1は自動ブレーキ制御装置の機能ブロッ
ク図、図2は自動ブレーキ制御装置を搭載した車両の概
略構成を示す説明図、図3は自動ブレーキ制御のフロー
チャートである。
動部を示し、このブレーキ駆動部1には、ドライバによ
り操作されるブレーキペダル2と接続されたマスタシリ
ンダ3が接続されており、ドライバがブレーキペダル2
を操作するとマスタシリンダ3により、上記ブレーキ駆
動部1を通じて、4輪(左前輪4fl,右前輪4fr,左後
輪4rl,右後輪4rr)の各ホイールシリンダ5(左前輪
ホイールシリンダ5fl,右前輪ホイールシリンダ5fr,
左後輪ホイールシリンダ5rl,右後輪ホイールシリンダ
5rr)にブレーキ圧が導入され、これにより4輪にブレ
ーキがかかって制動される。
弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、入力
信号に応じて、上記各ホイールシリンダ5fl,5fr,5
rl,5rrに対して、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自
在に形成されている。
定の操作量でON−OFFするブレーキスイッチ6が設
けられ、上記マスタシリンダ3にはマスタシリンダ圧セ
ンサ7が設けられ、ブレーキ操作により加圧される液圧
が検出されるようになっている。
れぞれの車輪速度が車輪速度センサ8(左前輪速度セン
サ8fl,右前輪速度センサ8fr,左後輪速度センサ8r
l,右後輪速度センサ8rr)により検出されるようにな
っており、また、ステアリングホイールのステアリング
コラムにはハンドル角を検出するハンドル角センサ9
が、さらに、エンジンのスロットルボディにはスロット
ル弁の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開
度センサ10が設けられている。
後加速度センサ11が設けられ、上記ブレーキスイッチ
6,マスタシリンダ圧センサ7,4輪の車輪速度センサ
8,ハンドル角センサ9,スロットル開度センサ10,
前後加速度センサ11は、制御装置12に接続されてい
る。
を異なる視点からステレオ撮像する、例えば電荷結合素
子(CCD)等の固体撮像素子を用いた一対のCCDカ
メラ13が一定の間隔をもって取り付けられ、上記制御
装置12に接続されている。
づき、自動ブレーキ制御実行の条件が満足されると、前
方障害物との距離が判定距離より近づいた場合には第1
の減速度を目標減速度として設定し、前方障害物との距
離が判定距離以上離れている場合には安全距離より近づ
いた際に第2の減速度を目標減速度として設定して上記
ブレーキ駆動部1を制御するようになっている。
示すように、距離画像生成部15,前方障害物情報抽出
部16,自車速演算部17,障害物速度演算部18,道
路勾配演算部19,距離判定部20,判定距離設定部2
1,目標減速度設定部22,第1の減速度設定部23,
安全距離演算部24,第2の減速度設定部25,目標ブ
レーキ液圧演算部26,ブレーキ液圧出力部27および
減速制御実行判定部28から主要に構成されている。
メラ13で撮像した1組のステレオ画像対に対し、対応
する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体
に渡る距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離
分布を表す距離画像を生成し上記前方障害物情報抽出部
16に出力するものである。
離画像生成部15からの距離画像に対して箱形パターン
の特徴を抽出する等の画像処理を行ない、立体物の中か
ら自車両の前方に存在して自車両に対する障害物となる
物体を特定し、この前方障害物との距離Lrを上記障害
物速度演算部18,距離判定部20,目標減速度設定部
22および上記第2の減速度設定部25に出力するもの
である。
記距離画像生成部15,前方障害物情報抽出部16で、
前方障害物と上記自車両との距離Lrを検出する距離検
出手段が構成されている。
速度センサ8から各車輪の車輪速度が入力され、予め設
定しておいた数式で演算して(例えば、各車輪速度の平
均値を演算して)自車速Vown を求め、上記障害物速度
演算部18,道路勾配演算部19,第1の減速度設定部
23,安全距離演算部24および上記第2の減速度設定
部25に出力するもので、上記4輪の車輪速度センサ8
とともに自車速検出手段として形成されている。
害物情報抽出部16から前方障害物との距離Lrが、上
記自車速演算部17から自車速Vown が入力され、前方
障害物との距離Lrの時間による変化と自車速Vown と
の和を求めることにより障害物速度Vfwd を演算し、上
記安全距離演算部24および上記第2の減速度設定部2
5に出力するようになっている。
度センサ11から前後加速度Gx、上記自車速演算部1
7から自車速Vown が入力され、走行路の道路勾配θSL
を演算して上記第1の減速度設定部23に出力するもの
である。
以下の(1)式により行われる。道路勾配θSL(%)
は、前後加速度をGx(m/s2)、重力加速度をg(m/
s2)とし、自車速の変化率(m/s2)を用い、道路勾配の
登り方向を(+)として、 θSL=(Gx−車速変化率/g)/100 …(1)
ジン出力トルク(N−m),トルクコンバータのトルク
比(オートマチックトランスミッション車の場合),ト
ランスミッションギヤ比,ファイナルギヤ比,タイヤ半
径(m),走行抵抗(N),車両質量(kg),車速変化
率(m/s2),重力加速度g(m/s2)により道路勾配θSL
を演算しても良い。 θSL=tan(sin-1 ((((エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比 ・トランスミッションギヤ比・ファイナルギヤ比/タイヤ半径) −走行抵抗)/車両質量−車速変化率)/g))・100 ≒((((エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比 ・トランスミッションギヤ比・ファイナルギヤ比/タイヤ半径) −走行抵抗)/車両質量−車速変化率)/g)・100 …(1)'
るいは上記(1)' 式で演算するものに限ることなく、
その他の方法、例えば、車両に搭載されたナビゲーショ
ン装置からの高度データを利用して得るようにしたり、
CCDカメラからの画像データで作成した走行路形状の
データを利用して得るものでも良い。
部21から判定距離Llmt を読込み、上記前方障害物情
報抽出部16から入力された前方障害物との距離Lrと
比較することで停止制御の判定を行う停止制御判定手段
として形成されている。この距離判定部20での判定結
果、すなわち、判定距離Llmt と前方障害物との距離L
rとの大小関係の結果は、上記目標減速度設定部22に
出力される。
lmt が、予め実験・計算等により求めてメモリされてお
り、この判定距離Llmt が、必要に応じて上記距離判定
部20により読込まれるようになっている。
定部20からの判定結果により、前方障害物との距離L
rが判定距離Llmt より小さいとき(自車両が前方障害
物に判定距離Llmt より近づいたとき)は、上記第1の
減速度設定部23で第1の減速度α1を演算し、この第
1の減速度α1を目標減速度αとして設定する。一方、
上記距離判定部20からの判定結果により、前方障害物
との距離Lrが判定距離Llmt 以上大きいとき(自車両
が前方障害物と判定距離Llmt 以上離れているとき)
は、上記前方障害物情報抽出部16から前方障害物との
距離Lrを読込み、上記安全距離演算部24で安全距離
Lpを演算し、前方障害物との距離Lrが安全距離Lp
より小さいとき(自車両が前方障害物に安全距離Lpよ
り近づいたとき)は、上記第2の減速度設定部25で第
2の減速度α2を演算し、この第2の減速度α2を目標
減速度αとして設定するようになっている。
ブレーキ液圧演算部26に出力されるようになってい
る。尚、自車両が前方障害物と判定距離Llmt 以上離れ
ているときで、前方障害物との距離Lrが安全距離Lp
以上大きいとき(自車両が前方障害物と安全距離Lp以
上離れているとき)は、上記目標ブレーキ液圧演算部2
6に対して目標減速度α=0の出力が行われるようにな
っている。
速演算部17から自車速Vown が、上記道路勾配演算部
19から道路勾配θSLが入力され、これら自車速と道路
勾配θSLに応じて第1の減速度α1を設定するようにな
っており、この第1の減速度α1が、必要に応じて上記
目標減速度設定部22により読込まれるようになってい
る。
Vown が高くなるほど大きな値に設定され、これは車速
が高いほど同じ距離で停止させるためには大きな減速度
が必要であり、これを反映させるものである。また、第
1の減速度α1は、道路勾配θSLが下り勾配の場合は減
速度が低すぎるのを防止するため大きな値に設定し、あ
るいは、道路勾配θSLが上り勾配の場合は減速度が高す
ぎるのを防止するため小さな値に設定する。尚、これら
自車速Vown と道路勾配θSLに応じた第1の減速度α1
の設定は、基準として設定しておいた定数に、自車速V
own あるいは道路勾配θSLに応じて可変設定される定数
を乗算して演算しても良く、あるいは、予め設定してお
いたマップ等から自車速Vown 、道路勾配θSLで所定に
読込み設定するものであっても良い。また、本第1形態
では、自車速Vown と道路勾配θSLに応じて第1の減速
度α1の設定を行うようになっているが、車種、車両諸
元、その他の条件によっては自車速Vown のみで第1の
減速度α1を設定したり、あるいは、道路勾配θSLのみ
で第1の減速度α1を設定したりすることも可能で、ま
た、固定値でもよい。
算部17から自車速が、上記障害物速度演算部18から
障害物速度Vfwd が入力され、例えば以下(2)式によ
り、その走行条件下ではこれ以上前方障害物に接近する
と衝突の可能性が高まる距離、いわゆる安全距離Lpを
演算し、必要に応じて上記目標減速度設定部22により
読込まれるようになっている。安全距離Lpは、自車速
をVown (km/h)、前方障害物速度をVfwd (km/h)、
自車両がその路面で停止可能な減速度をgown (g:設
定値)、想定される前方障害物の減速度をgfwd (g:
設定値)、空走時間をtb(sec :設定値)、停止時の
目標とする前方障害物との距離をd1(m:設定値)と
して、 Lp=0.5・(Vfwd2/12.96)/(gfwd ・g) −0.5・(Vown2/12.96)/(gown ・g) +(Vown /3.6)・tb+d1 …(2)
障害物情報抽出部16から前方障害物との距離Lrが、
上記自車速演算部17から自車速Vown が、上記障害物
速度演算部18から障害物速度Vfwd が入力され、例え
ば以下(3)式により、第2の減速度α2を演算し、必
要に応じて上記目標減速度設定部22により読込まれる
ようになっている。 α2=(−0.5・((Vfwd /3.6)2 −(Vown /3.6)2 ) /(d1−Lr+(Vown /3.6)・tb))/g …(3)
第1の減速度設定部23、上記安全距離演算部24およ
び上記第2の減速度設定部25により目標減速度設定手
段が形成され、上記第1の減速度設定部23で設定され
る第1の減速度α1は自車速Vown 、道路勾配θSLに応
じて設定され、上記安全距離演算部24、第2の減速度
設定部25で演算される安全距離Lpと第2の減速度α
2は自車速Vown 等を基に演算設定される。
上記距離判定部20での判定結果が自車両が前方障害物
に判定距離Llmt より近づいたとの判定の場合は、少な
くとも自車速に応じて目標減速度を設定する従来の方法
では自車速検出の誤差、さらに前方障害物との距離の測
定誤差が制御に及ぼす影響が大きくなったとして、第1
の減速度α1を目標減速度αとして設定する一方、上記
距離判定部20での判定結果が自車両が前方障害物と判
定距離Llmt 以上離れているとの判定の場合は、従来の
自動ブレーキ制御のままで十分な制御が行えるとして自
車両が前方障害物に安全距離Lpより近づいたときに第
2の減速度α2を目標減速度αとして設定するようにな
っている。このため、自車両が極低速状態であっても、
前方障害物に対して停止しなければならない状態では確
実に停止して安全性、信頼性を向上することができる。
目標減速度設定部から目標減速度αが入力され、この目
標減速度αを目標とするブレーキ液圧(目標ブレーキ液
圧)BP(:bar)に換算して上記ブレーキ液圧出力
部27に出力するように形成されている。
量をm(kg)とすると、4輪の制動力Bは、 B=m・α …(4) で与えられる。
1輪の制動力Br(N)、前輪1輪の制動トルクTf
(Nm)、後輪1輪の制動トルクTr(Nm)、ブレー
キ機構の特性により設定される前輪側のブレーキ特性係
数をKf(Nm/bar)、後輪側のブレーキ特性係数
をKr(Nm/bar)とすると、前輪1輪の制動トル
クTfおよび後輪1輪の制動トルクTrは、 Tf=Kf・BP …(5) Tr=Kr・BP …(6) となる。
(m)で除算した、 B=T/RT …(8) となる。
(8)式より、4輪の総制動力Bを達成するブレーキ液
圧BPは、以下の(9)式で演算される。 BP=0.5・(B・RT)/(Kf+Kr) =0.5・(m・α・RT)/(Kf+Kr) …(9)
制御実行判定部28からの後述する自動ブレーキ制御解
除の信号、上記目標ブレーキ液圧演算部26からの目標
ブレーキ液圧BPが入力され、上記減速制御実行判定部
28からの自動ブレーキ制御解除の信号が入力されたと
きは、前記ブレーキ駆動部1に対しては特に自動ブレー
キ制御を実行しない。一方、上記目標ブレーキ液圧演算
部26から目標ブレーキ液圧BPが入力された場合は、
この目標ブレーキ液圧BPとなるように上記ブレーキ駆
動部1を制御するようになっている。
ーキスイッチ6からのブレーキペダル2によるブレーキ
操作のON−OFF、マスタシリンダ圧センサ7からの
マスタシリンダ圧、ハンドル角センサ9からのハンドル
角、スロットル開度センサ10からのスロットル開度が
それぞれ入力され、それぞれの値から自動ブレーキ制御
の実行あるいは解除を判定して上記ブレーキ液圧出力部
27に出力するようになっている。
の場合は、ドライバが減速操作を行い自ら停止意志を示
している(前方障害物に気付いている)場合であり、こ
のドライバによる減速操作に対する自動ブレーキ制御の
干渉を避けるため、自動ブレーキ制御を解除するように
判定する。
スタシリンダ圧が予め設定しておいた値を超えた場合
は、上記ブレーキスイッチ6がONの場合と同様、ドラ
イバが減速操作を行い自ら停止意志を示している(前方
障害物に気付いている)場合であり、このドライバによ
る減速操作に対する自動ブレーキ制御の干渉を避けるた
め、自動ブレーキ制御を解除するように判定する。すな
わち、上記ブレーキスイッチ6に対するバックアップと
して設けられている。尚、マスタシリンダ圧センサ7で
は、ドライバのブレーキ操作量をアナログで検出できる
ため、自動ブレーキ制御の目標減速度α以上の減速度を
上記ブレーキペダル2で発生できるとき(ブレーキ液圧
と減速度の関係は予め求めることができる)にのみ制御
解除するようにしても良い。このようにすれば、ブレー
キスイッチ6で制御解除すると減速度が突然抜けるよう
なことが防止できる。
ンドル角が、予め設定しておいた値を超えている場合
は、旋回により必然的に障害物が急に検出される場合が
あり、このような旋回中の自動ブレーキ制御の誤作動を
防止するため、自動ブレーキ制御を解除するように判定
する。
のスロットル開度が、予め設定しておいた値を超えてい
る場合は、ドライバ故意に前方障害物に対して加速して
いる場合で、例えば、追い越し等の場合であり、このよ
うな場合はドライバによる加速操作に対する自動ブレー
キ制御の干渉を避けるため、自動ブレーキ制御を解除す
るように判定する。尚、ドライバの加速意志を判定する
ものとしては、他に、アクセルペダルスイッチのON−
OFFや、加速度から直接判定するようにしても良い。
スタシリンダ圧センサ7、ハンドル角センサ9および上
記スロットル開度センサ10は、前方障害物と自車両と
の相対距離に変化を与える運転操作を検出する運転操作
検出手段としてのものである。
26、上記ブレーキ液圧出力部27および上記減速制御
実行判定部28でブレーキ駆動制御手段が形成されてい
る。
に示すフローチャートで説明する。自動ブレーキ制御の
プログラムがスタートすると、まず、ステップ(以下
「S」と略称)101で、各センサ値(マスタシリンダ
圧センサ7からのマスタシリンダ圧、4輪の車輪速度セ
ンサ8からの各車輪速度、ハンドル角センサ9からのハ
ンドル角、スロットル開度センサ10からのスロットル
開度、前後加速度センサ11からの前後加速度Gx)、
ブレーキスイッチ6からのON−OFF信号および一対
のCCDカメラからの画像信号の各データを読込む。
め設定しておいた値以上か否か判定し、設定値以上の際
は、自車両は旋回中であり、障害物が旋回により必然的
に検出されて生じる自動ブレーキ制御の誤作動を防止す
るため、そのままプログラムを抜けて自動ブレーキ制御
を解除する。
小さい場合、すなわち、自車両が旋回中ではない場合は
S103へ進み、スロットル開度が予め設定しておいた
値以上か否か判定し、設定値以上の際は、自車両は加速
操作されており、ドライバによる加速操作に対する自動
ブレーキ制御の干渉を避けるため、そのままプログラム
を抜けて自動ブレーキ制御を解除する。
より小さい場合、すなわち、自車両が加速操作されてい
ない場合はS104へ進み、ブレーキスイッチ6がON
されて自車両がブレーキ操作されているか否か判定し、
ブレーキスイッチ6がONされて自車両がブレーキ操作
されている場合は、自車両は既にブレーキ操作されてお
り、ドライバによる減速操作に対する自動ブレーキ制御
の干渉を避けるため、そのままプログラムを抜けて自動
ブレーキ制御を解除する。
FFであり自車両がブレーキ操作されていないと判定し
た場合はS105へ進み、マスタシリンダ圧が予め設定
しておいた値以上か否か判定し、設定値以上の際は、ブ
レーキスイッチ6がOFFでも自車両がブレーキ操作さ
れていると判定し、このブレーキ操作に対する自動ブレ
ーキ制御の干渉を避けるため、そのままプログラムを抜
けて自動ブレーキ制御を解除する。
御装置12の減速制御実行判定部28において実行され
る処理であり、S105の処理はS104の処理のバッ
クアップであるため、S104の処理の後にS105の
処理があれば他の処理の順番は他の順番であっても良
い。
値より小さい場合、すなわち、自車両がブレーキ操作さ
れていないと判定した場合はS106へと進み、自車速
Vown を自車速演算部17で演算し、前方障害物速度V
fwd を障害物速度演算部18で演算し、前方障害物との
距離Lrを前方障害物情報抽出部16で演算し、道路勾
配θSLを道路勾配演算部19で前記(1)式により演算
する。
設定部21にメモリしておいた判定距離Llmt を読込
み、S108に進み、距離判定部20で前方障害物との
距離Lrと判定距離Llmt とを比較する。
との距離Lrが判定距離Llmt より小さいとき(自車両
が前方障害物に判定距離Llmt より近づいたとき:Lr
<Llmt )は、S109に進み、目標減速度設定部22
は、第1の減速度設定部23で第1の減速度α1を自車
速Vown と道路勾配θSLに応じて演算し、この第1の減
速度α1を目標とする減速度(目標減速度)αとして設
定してS113へと進む。
障害物との距離Lrが判定距離Llmt 以上大きいとき
(自車両が前方障害物と判定距離Llmt 以上離れている
とき:Lr≧Llmt )は、S110に進み、上記目標減
速度設定部22は、安全距離演算部24で前記(2)式
により安全距離Lpを演算した後、S111に進む。
rと安全距離Lpとの比較を行い、前方障害物との距離
Lrが安全距離Lpより小さいとき(自車両が前方障害
物に安全距離Lpより近づいたとき:Lr<Lp)は、
S112に進み、目標減速度設定部22は、第2の減速
度設定部25で前記(3)式により第2の減速度α2を
演算し、この第2の減速度α2を目標減速度αとして設
定してS113へと進む。
離Lrが安全距離Lp以上大きいとき(自車両が前方障
害物と安全距離Lp以上離れているとき:Lr≧Lp)
は、自車両の前方にブレーキを作動させるほど接近した
障害物がないため、目標減速度設定部22は、S115
にて目標減速度α=0としてS113へ進む。
で目標減速度αの設定を行ってS113に進むと、目標
ブレーキ液圧演算部26において、前記(9)式により
目標ブレーキ液圧BPの演算が行われ、その後、S11
4に進んで、目標ブレーキ液圧BPになるようにブレー
キ駆動部1が制御され(ブレーキ液圧出力部27での処
理)、プログラムを抜ける。
れば、上記目標減速度設定部22は、上記距離判定部2
0での判定結果が自車両が前方障害物に判定距離Llmt
より近づいたとの判定の場合は、少なくとも自車速に応
じて目標減速度を設定する従来の方法では自車速検出の
誤差、さらに前方障害物との距離の測定誤差が制御に及
ぼす影響が大きくなったとして、第1の減速度α1を目
標減速度αとして設定する一方、上記距離判定部20で
の判定結果が自車両が前方障害物と判定距離Llmt 以上
離れているとの判定の場合は、従来の自動ブレーキ制御
のままで十分な制御が行えるとして自車両が前方障害物
に安全距離Lpより近づいたときに第2の減速度α2を
目標減速度αとして設定するようになっているため、従
来の車速センサや前方障害物との距離検出装置等のまま
で構成でき、コスト的、汎用性に優れ、自車両が極低速
状態であっても、前方障害物に対して停止しなければな
らない状態では確実に停止して安全性、信頼性を向上す
ることが可能になっている。
own と道路勾配θSLの影響も考慮して設定されるように
なっているため、走行状態および走行路に応じたより正
確な自動ブレーキ制御が行える。
クセル操作を検出して自動ブレーキ制御の実行が判定さ
れるため、これら各操作と自動ブレーキ制御とが干渉し
て不自然な制御状態になる、あるいは、ドライバに不自
然な印象を与えることもない。
態を示し、図4は自動ブレーキ制御装置の機能ブロック
図、図5は自動ブレーキ制御装置を搭載した車両の概略
構成を示す説明図、図6は自動ブレーキ制御のフローチ
ャートである。尚、本発明の実施の第2形態は、前記第
1形態で予めメモリしておいた判定距離Llmt を自車速
Vown 、道路勾配θSLおよび路面摩擦係数μに応じて設
定するようにするとともに、前記第1形態で自車速Vow
n と道路勾配θSLに応じて設定した第1の目標減速度α
1を予めメモリした設定値とするもので、他の構成、作
用は上記第1形態と同様であり、同様の部位には同じ符
号を記して説明は省略する。
ーレートセンサ30が上記第1形態の車両の概略構成に
加えて追加され、このヨーレートセンサ30が制御装置
31に接続されている。
対応する上記制御装置31には、ブレーキスイッチ6,
マスタシリンダ圧センサ7,4輪の車輪速度センサ8,
ハンドル角センサ9,スロットル開度センサ10,前後
加速度センサ11,一対のCCDカメラ13および上記
ヨーレートセンサ30が接続されて、これら各入力信号
に基づき、自動ブレーキ制御実行の条件が満足される
と、前方障害物との距離Lrが判定距離Llmt より近づ
いた場合には第1の減速度α1を目標減速度αとして設
定し、前方障害物との距離Lrが判定距離Llmt 以上離
れている場合には安全距離Lpより近づいた際に第2の
減速度α2を目標減速度αとして設定して上記ブレーキ
駆動部1を制御するようになっている。
に、距離画像生成部15,前方障害物情報抽出部16,
自車速演算部17,障害物速度演算部18,道路勾配演
算部19,距離判定部20,目標減速度設定部22,安
全距離演算部24,第2の減速度設定部25,目標ブレ
ーキ液圧演算部26,ブレーキ液圧出力部27,減速制
御実行判定部28,路面摩擦係数推定部32,判定距離
設定部33および第1の減速度設定部34から主要に構
成されている。
本出願人が、特開平8−2274号公報で提案した路面
摩擦係数μの推定方法で演算するものであり、従って、
上記ハンドル角センサ9からハンドル角、ヨーレートセ
ンサ30からヨーレート、および、上記自車速演算部1
7から自車速Vown が入力されるようになっている。
Vown により車両の横運動の運動方程式に基づき前後輪
のコーナリングパワを非線形域に拡張して推定し、高μ
路(μ=1.0)での前後輪の等価コーナリングパワに
対する上記推定した前後輪のコーナリングパワの比から
路面摩擦係数μを推定し、上記判定距離設定部33に出
力するようになっている。
の判定距離設定部21と対応するもので、本第2形態の
判定距離設定部33は、上記自車速演算部17から自車
速Vown 、上記道路勾配演算部19から道路勾配θSL、
および、上記路面摩擦係数推定部32から路面摩擦係数
μが入力され、これら自車速Vown ,道路勾配θSL,路
面摩擦係数μに応じて判定距離Llmt を設定するように
なっており、この判定距離Llmt が、必要に応じて上記
距離判定部20により読込まれるようになっている。
高くなるほど長く設定され、これは車速が高いほど同じ
距離で停止させるために必要な目標減速度αは高く、目
標減速度αが高いほどブレーキ液圧の立ち上がりの遅れ
が大きい傾向があり、これを補正するためである。ま
た、判定距離Llmt は、道路勾配θSLが下り勾配の場合
は判定距離Llmt が短かすぎて減速するのが遅れるのを
防止するため長く設定し、あるいは、道路勾配θSLが上
り勾配の場合は判定距離Llmt が長すぎて早めに過大な
減速が始まりドライバに違和感を与えるのを防止するた
め短く設定する。さらに、低μ路ほど車両の制動距離が
長くなるため判定距離Llmt を長く設定し、高μ路では
判定距離Llmt を演算で得られる基準の値あるいはこの
基準値よりも短い値に設定して制御介入の遅延とブレー
キ作動時の違和感を防止する。尚、自車速Vown ,道路
勾配θSL,路面摩擦係数μに応じた判定距離Llmt の設
定は、基準として設定しておいた定数に、自車速Vown
,道路勾配θSL,路面摩擦係数μに応じて可変設定さ
れる定数を乗算して演算しても良く、あるいは、予め設
定しておいたマップ等から自車速Vown ,道路勾配θS
L,路面摩擦係数μで所定に読込み設定するものであっ
ても良い。また、本第2形態では、自車速Vown ,道路
勾配θSL,路面摩擦係数μに応じて判定距離Llmt の設
定を行うようになっているが、車種、車両諸元、その他
の条件によっては、自車速Vown のみ、道路勾配θSLの
み、路面摩擦係数μのみ、あるいは、自車速Vown ,道
路勾配θSL,路面摩擦係数μのいずれか2つに応じて判
定距離Llmt の設定を行うようにすることも可能であ
る。
形態の第1の減速度設定部23と対応するもので、本第
2形態の第1の減速度設定部34は、第1の減速度α1
が、予め実験・計算等により求めてメモリされており、
この第1の減速度α1が、必要に応じて上記目標減速度
設定部22により読込まれるようになっている。
上記距離判定部20での判定結果が自車両が前方障害物
に自車速Vown ,道路勾配θSL,路面摩擦係数μに応じ
て設定した判定距離Llmt より近づいたとの判定の場合
は、少なくとも自車速に応じて目標減速度を設定する従
来の方法では自車速検出の誤差、さらに前方障害物との
距離の測定誤差が制御に及ぼす影響が大きくなったとし
て、予めメモリしておいた第1の減速度α1を上記第1
の減速度設定部34から読込んで目標減速度αとして設
定する一方、上記距離判定部20での判定結果が自車両
が前方障害物と上記判定距離Llmt 以上離れているとの
判定の場合は、従来の自動ブレーキ制御のままで十分な
制御が行えるとして自車両が前方障害物に安全距離Lp
より近づいたときに第2の減速度α2を目標減速度αと
して設定するようになっている。このため、自車両が極
低速状態であっても、前方障害物に対して停止しなけれ
ばならない状態では確実に停止して安全性、信頼性を向
上することができる。
に示すフローチャートで説明する。自動ブレーキ制御の
プログラムがスタートすると、まず、S201で、各セ
ンサ値(マスタシリンダ圧センサ7からのマスタシリン
ダ圧、4輪の車輪速度センサ8からの各車輪速度、ハン
ドル角センサ9からのハンドル角、スロットル開度セン
サ10からのスロットル開度、前後加速度センサ11か
らの前後加速度Gx)、ヨーレートセンサ30からのヨ
ーレート、ブレーキスイッチ6からのON−OFF信号
および一対のCCDカメラからの画像信号の各データを
読込む。
は、上記第1形態のS102、S103、S104、S
105とそれぞれ同様の処理で、減速制御実行判定部2
8で行われるものである。
いて設定値との比較を行い、ハンドル角が設定値以上の
場合は旋回操作中であり自動ブレーキ制御の誤作動を防
止するため、そのままプログラムを抜けて自動ブレーキ
制御を解除する。
小さい場合はS203へ進み、スロットル開度について
設定値との比較を行い、スロットル開度が設定値以上の
場合は加速操作中であり自動ブレーキ制御の干渉を防止
するため、そのままプログラムを抜けて自動ブレーキ制
御を解除する。
より小さい場合はS204へ進み、ブレーキスイッチ6
がONかOFFか判定し、ブレーキスイッチ6がONの
場合は減速操作中であり自動ブレーキ制御の干渉を防止
するため、そのままプログラムを抜けて自動ブレーキ制
御を解除する。
がOFFの場合はS205へ進み、マスタシリンダ圧に
ついて設定値との比較を行い、マスタシリンダ圧が設定
値以上の場合は減速操作中であり自動ブレーキ制御の干
渉を防止するため、そのままプログラムを抜けて自動ブ
レーキ制御を解除する。
S205では、S205の処理はS204の処理のバッ
クアップであるため、S204の処理の後にS205の
処理があれば他の処理の順番は他の順番であっても良
い。
値より小さい場合はS206へと進み、自車速Vown を
自車速演算部17で演算し、前方障害物速度Vfwd を障
害物速度演算部18で演算し、前方障害物との距離Lr
を前方障害物情報抽出部16で演算し、道路勾配θSLを
道路勾配演算部19で前記(1)式により演算し、路面
摩擦係数μを路面摩擦係数推定部32で演算する。
部33で自車速Vown ,道路勾配θSL,路面摩擦係数μ
に応じて判定距離Llmt を演算し、S208に進み、距
離判定部20で前方障害物との距離Lrと演算した判定
距離Llmt とを比較する。
との距離Lrが判定距離Llmt より小さいとき(自車両
が前方障害物に判定距離Llmt より近づいたとき:Lr
<Llmt )は、S209進み、目標減速度設定部22
は、第1の減速度設定部34から予めメモりしておいた
第1の減速度α1を読込み、この第1の減速度α1を目
標とする減速度(目標減速度)αとして設定してS21
3へと進む。
障害物との距離Lrが判定距離Llmt 以上大きいとき
(自車両が前方障害物と判定距離Llmt 以上離れている
とき:Lr≧Llmt )は、S210に進み、上記目標減
速度設定部22は、安全距離演算部24で前記(2)式
により安全距離Lpを演算した後、S211に進む。
rと安全距離Lpとの比較を行い、前方障害物との距離
Lrが安全距離Lpより小さいとき(自車両が前方障害
物に安全距離Lpより近づいたとき:Lr<Lp)は、
S212に進み、目標減速度設定部22は、第2の減速
度設定部25で前記(3)式により第2の減速度α2を
演算し、この第2の減速度α2を目標減速度αとして設
定してS213へと進む。
離Lrが安全距離Lp以上大きいとき(自車両が前方障
害物と安全距離Lp以上離れているとき:Lr≧Lp)
は、自車両の前方にブレーキを作動させるほど接近した
障害物がないため、目標減速度設定部22は、S215
にて目標減速度α=0としてS213へ進む。
15で目標減速度αの設定を行ってS213に進むと、
目標ブレーキ液圧演算部26において、前記(9)式に
より目標ブレーキ液圧BPの演算が行われ、その後、S
214に進んで、目標ブレーキ液圧BPになるようにブ
レーキ駆動部1が制御され(ブレーキ液圧出力部27で
の処理)、プログラムを抜ける。
れば、前記第1形態と同様、上記目標減速度設定部22
は、上記距離判定部20での判定結果が自車両が前方障
害物に判定距離Llmt より近づいたとの判定の場合は、
少なくとも自車速に応じて目標減速度を設定する従来の
方法では自車速検出の誤差、さらに前方障害物との距離
の測定誤差が制御に及ぼす影響が大きくなったとして、
第1の減速度α1を目標減速度αとして設定する一方、
上記距離判定部20での判定結果が自車両が前方障害物
と判定距離Llmt 以上離れているとの判定の場合は、従
来の自動ブレーキ制御のままで十分な制御が行えるとし
て自車両が前方障害物に安全距離Lpより近づいたとき
に第2の減速度α2を目標減速度αとして設定するよう
になっているため、従来の車速センサや前方障害物との
距離検出装置等のままで構成でき、コスト的、汎用性に
優れ、自車両が極低速状態であっても、前方障害物に対
して停止しなければならない状態では確実に停止して安
全性、信頼性を向上することが可能になっている。ま
た、ハンドル操作とブレーキ操作とアクセル操作を検出
して自動ブレーキ制御の実行が判定されるため、これら
各操作と自動ブレーキ制御とが干渉して不自然な制御状
態になる、あるいは、ドライバに不自然な印象を与える
こともない。
own と道路勾配θSLおよび路面摩擦係数μの影響も考慮
して設定されるようになっているため、走行状態および
走行路に応じたより的確な自動ブレーキ制御が行える。
予めメモりしておいた値、第1の減速度α1を自車速V
own と道路勾配θSLに応じて設定する値とし、上記第2
形態では、判定距離Llmt を自車速Vown と道路勾配θ
SLおよび路面摩擦係数μに応じて設定する値、第1の減
速度α1を予めメモりしておいた値として説明したが、
その他、判定距離Llmt と第1の減速度α1を共に予め
メモりしておいた値、あるいは、判定距離Llmt を自車
速Vown と道路勾配θSLと路面摩擦係数μの少なくとも
1つに応じて設定する値、第1の減速度α1を自車速V
own と道路勾配θSLの少なくとも1つに応じて設定する
値としても良い。また、判定距離Llmtおよび/あるい
は第1の減速度α1を自車速Vown ,道路勾配θSL,路
面摩擦係数μ等に依存しない所定値としてもよい。
離Lrを一対のCCDカメラからのステレオ画像から得
るようにしているが、これに限ることなく、他の装置
(例えば、レーダ・レーザを利用したもの等)で構成す
ることも可能である。
自車両が前方障害物に判定距離より近づいた場合は、少
なくとも自車速に応じて目標減速度を設定する従来の方
法では自車速検出の誤差、さらに前方障害物との距離の
測定誤差が制御に及ぼす影響が大きくなったとして、予
め設定した減速度を目標減速度として設定する一方、自
車両が前方障害物と判定距離以上離れている場合は、従
来の自動ブレーキ制御のままで十分な制御が行えるとし
て少なくとも上記自車速を基に自動ブレーキ制御を行う
ようになっているため、従来の車速センサや前方障害物
との距離検出装置等のままで構成できコスト的、汎用性
に優れ、自車両が極低速状態であっても、前方障害物に
対して停止しなければならない状態では確実に停止して
安全性、信頼性を向上することができる。
変化を与える運転操作、すなわち、所定のハンドル操作
とブレーキ操作とアクセル操作の少なくとも1つが行わ
れている場合には自動ブレーキ制御を解除するようにす
れば、上記各操作に対して自動ブレーキ制御が干渉する
ことが防止され、ドライバに対して違和感のない自然な
制御とすることができる。
路面摩擦係数の少なくとも1つに応じて設定するように
すれば、走行状態および走行路に応じたより的確な自動
ブレーキ制御が行える。
る場合に目標減速度とする予め設定した減速度は、自車
速と道路勾配の少なくとも一方に応じて設定すれば、予
め設定した減速度は走行状態および走行状況に応じて正
確に設定され、より精度の高い制御になる。
御装置の機能ブロック図
御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図
御のフローチャート
御装置の機能ブロック図
御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図
御のフローチャート
段) 27 ブレーキ液圧出力部(ブレーキ駆動制御手段) 28 減速制御実行判定部(ブレーキ駆動制御手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 自車両の速度を検出する自車速検出手段
と、前方障害物と上記自車両との距離を検出する距離検
出手段と、上記前方障害物と上記自車両との距離と予め
設定した判定距離とを比較して停止制御の判定を行う停
止制御判定手段と、上記判定距離が上記前方障害物と上
記自車両との距離を超える場合は予め設定した減速度を
目標減速度とする一方、上記前方障害物と上記自車両と
の距離が上記判定距離を超える場合は少なくとも上記自
車速を基に上記目標減速度を可変に設定する目標減速度
設定手段と、上記目標減速度設定手段で設定した上記目
標減速度を基にブレーキ駆動部を制御するブレーキ駆動
制御手段とを備えたことを特徴とする車両の自動ブレー
キ制御装置。 - 【請求項2】 上記前方障害物と上記自車両との相対距
離に変化を与える運転操作を検出する運転操作検出手段
を有し、上記ブレーキ駆動制御手段は、上記相対距離に
変化を与える所定の運転操作時に、上記目標減速度によ
る減速制御を解除することを特徴とする請求項1記載の
車両の自動ブレーキ制御装置。 - 【請求項3】 上記ブレーキ駆動制御手段が、上記目標
減速度による減速制御を解除する、上記相対距離に変化
を与える運転操作は、所定のハンドル操作とブレーキ操
作とアクセル操作の少なくとも1つであることを特徴と
する請求項2記載の車両の自動ブレーキ制御装置。 - 【請求項4】 上記停止制御判定手段で停止制御の判定
の基準とする上記予め設定する判定距離は、自車速と道
路勾配と路面摩擦係数の少なくとも1つに応じて設定す
ることを特徴とする請求項1,2,3のいづれか一つに
記載の車両の自動ブレーキ制御装置。 - 【請求項5】 上記目標減速度設定手段で上記判定距離
が上記前方障害物と上記自車両との距離を超える場合に
上記目標減速度とする上記予め設定した減速度は、自車
速と道路勾配の少なくとも一方に応じて設定することを
特徴とする請求項1,2,3,4のいづれか一つに記載
の車両の自動ブレーキ制御装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10061579A JPH11255089A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 車両の自動ブレーキ制御装置 |
US09/260,930 US6056374A (en) | 1998-03-12 | 1999-03-02 | Automatic brake control system |
DE69942638T DE69942638D1 (de) | 1998-03-12 | 1999-03-11 | Selbsttätige Bremssteueranlage |
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