KR20180021924A - 제동 제어 장치 및 제동 제어 방법 - Google Patents

제동 제어 장치 및 제동 제어 방법 Download PDF

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 제동 제어 장치는, 주행 중인 자차량의 제동에 상용하는 주제동 장치와 자차량의 정지 상태의 유지에 사용하는 제2 제동 장치를 자동 제어하여, 자차량이 미끄러질 가능성을 나타내는 슬립 정도를 예측하여, 자차량이 주제동 장치에 의해 정지 유지 상태일 때 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 전환한다. 이때, 예측된 슬립 정도가 커짐에 따라서, 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다.

Description

제동 제어 장치 및 제동 제어 방법
본 발명은, 주행 중인 자차량의 제동에 상용하는 주제동 장치와 자차량의 정지 상태의 유지에 사용하는 제2 제동 장치를 자동 제어하는 제동 제어 장치 및 그의 방법에 관한 것이다.
종래, 어댑티브 크루즈 컨트롤 등의 운전 지원 시스템에서는, 유압 브레이크인 주제동 장치를 자동 제어함으로써, 선행차의 감속, 정지에 추종해서 자차량을 정지시키고, 그 후에 정지 유지로 이행하는 제어가 행해지고 있다. 이러한 주제동 장치를 자동 제어하는 주행 제어 장치로서, 종래에는 특허문헌 1이 개시되어 있다. 여기서, 자차량을 정지 유지하는 경우, 주제동 장치에 의한 제동력은 일정 시간으로 한정하고, 그 이후에는 주차 브레이크 등의 제2 제동 장치로 전환하도록 제어한다. 이것은, 주제동 장치가 펌프로 유압을 높여서 제동력을 발휘시키고 있으므로, 펌프의 내구성을 고려했기 때문이다.
일본특허공개 제2010-95189호 공보
그러나, 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 전환하면, 제2 제동 장치는 차량의 후륜 2륜만을 제동하는 구조가 일반적이기 때문에, 주제동 장치에 의해 4륜 모두를 제동하였던 상태로부터 2륜만을 제동하는 상태로 전환된다. 그렇게 하면, 마찰 계수가 낮은 노면이나 급구배의 도로와 같이 미끄러지기 쉬운 상황에서는 차량 중량을 다 지탱할 수 없어 정지 상태를 유지하지 못할 가능성이 있다. 이때, 탑승원에게 경보를 울리거나 하더라도, 경보가 울리고 나서 차량이 미끄러지기 시작할 때까지의 시간이 너무 짧아서, 탑승원이 주제동 장치를 조작할 시간이 없다고 하는 문제점이 있었다.
특히, 어댑티브 크루즈 컨트롤 등의 운전 지원 시스템에 의해 차량이 정지하고 있을 때, 탑승원이 시트벨트를 벗고 도어를 열거나 하면, 운전 지원 시스템이 긴급 해제되어, 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 긴급하게 전환된다. 이 경우에 탑승원은 시트벨트를 벗거나, 도어를 열거나 해서 운전에 적합하지 않은 자세를 하고 있으므로, 미끄러지기 시작한 차체를 정지시키기 위해서 탑승원이 주제동 장치를 조작하려고 하더라도, 조작하기 위한 충분한 시간을 확보할 수는 없었다.
그래서, 본 발명은, 상술한 실정에 감안해서 제안된 것이며, 미끄러지기 쉬운 상황에서 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 전환되어도, 탑승원이 주제동 장치를 조작하는 시간을 확보할 수 있는 제동 제어 장치 및 그의 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태에 따른 제동 제어 장치 및 그의 방법은, 자차량이 미끄러질 가능성을 나타내는 슬립 정도를 예측하여, 자차량이 주제동 장치에 의해 정지 유지 상태일 때 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 전환한다. 이때, 예측된 슬립 정도가 커짐에 따라서, 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다.
본 발명에 따르면, 미끄러지기 쉬운 상황에서 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로 전환되어 자차량이 미끄러지기 시작하더라도, 슬립 정도에 따라서 주제동 장치의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦추기 때문에, 탑승원이 주제동 장치를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템의 차량상의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 슬립 정도의 예측 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 슬립 정도의 예측 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 제동 제어 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 통상 시의 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로의 전환하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 긴급 시의 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로의 전환하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 긴급 시의 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로의 전환하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 변형예에 따른 제동 제어 장치에 의한 긴급 시의 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로의 전환하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 변형예에 따른 제동 제어 장치에 의한 긴급 시의 주제동 장치로부터 제2 제동 장치로의 전환하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 제동 제어 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 의한 제동 제어 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명을 적용한 제1 내지 제3 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 실시 형태를 통해서, 동일한 구성 요소에는 동일한 번호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
[제1 실시 형태]
[제동 제어 시스템의 구성]
도 1은 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치를 구비한 제동 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2는 본 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템의 차량상의 배치를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템(1)은 차량 구동 컨트롤러(3)와, 엔진 컨트롤러(5)와, 와이퍼 작동 스위치(7)와, 전방 카메라(9)와, 통신 유닛(11)과, GPS 수신기(13)를 구비하고 있다. 또한, 제동 제어 시스템(1)은 가속도 센서(15)와, 내비게이션 장치(17)와, 전방 레이더(19)와, 차속 센서(21)와, 브레이크 페달 스위치(23)와, 시트벨트 센서(25)와, 도어 센서(27)를 구비하고 있다. 또한, 제동 제어 시스템(1)은 운전 지원 컨트롤러(29)와, 주제동 장치(31)와, 제2 제동 장치(33)와, 디스플레이(35)와, 스피커(37)와, 제동 제어 장치(100)를 구비하고 있다. 이와 같은 구성의 제동 제어 시스템(1)은 차량에 탑재되고 있고, 탑재된 차량에는 어댑티브 크루즈 컨트롤 등의 자차량 전방의 선행차에 대하여 추종 주행하는 시스템이 장비되어 있다.
차량 구동 컨트롤러(3)는 안티 로크 브레이크 시스템이나 트랙션 컨트롤 시스템, 차량 다이나믹스 제어 등의 차량의 구동을 제어하는 시스템을 구비하고 있다.
엔진 컨트롤러(5)는 엔진의 제어를 행하는 컨트롤러이다. 차량의 운전석 부근에 엔진의 동작 모드를 선택하는 스위치가 있고, 거기에서 스노우 모드를 선택하면, 마찰 계수가 낮은 노면 등에서 액셀러레이터 페달의 갑작스런 답입을 행해도 엔진의 급격한 회전을 억제하여 타이어의 공회전을 방지할 수 있다. 엔진 컨트롤러(5)의 상태는 마찰 계수가 낮은 노면인지 여부의 판단에 이용된다.
와이퍼 작동 스위치(7)는 프론트 윈도우에 부착된 빗방울이나 눈 등을 닦아내기 위한 와이퍼를 작동시킨다. 와이퍼 작동 스위치(7)의 상태는 마찰 계수가 낮은 노면인지 여부의 판단에 이용된다.
전방 카메라(9)는 자차량 전방을 촬상해서 화상을 취득한다. 촬상된 화상으로부터, 선행차와 자차량 사이의 차간 거리나 상대 속도가 검출되고, 전방의 표지나 전광 게시판에 표시된 구배나 슬립 정보가 판독된다. 이들 정보는, 마찰 계수가 낮은 노면인지, 급구배의 도로인지의 판단에 이용된다.
통신 유닛(11)은 도로 차간 통신이나 휴대 전화 회선을 사용한 정보 통신 서비스의 송수신을 행한다. 수신한 정보 중 날씨나 슬립 정보는, 마찰 계수가 낮은 노면인지 여부의 판단에 이용된다.
GPS 수신기(13)는 자차량의 위도, 경도, 고도 외에 현재의 시각의 정보를 위성으로부터 수신한다. 위도가 높으면 기온이 낮아지기 쉽고, 고도가 높으면 마찬가지로 기온이 낮아지기 쉬운 점에서, 마찰 계수가 낮은 노면인지 여부의 판단에 이용할 수 있다. 또한, 고도 정보의 이력으로부터 구배로인지 여부의 판단을 행할 수 있다.
가속도 센서(15)는 자차량에 가해지는 가속도를 계측한다. 정지 상태에서는 중력 가속도의 성분을 계측함으로써, 자차량의 기울기를 검지할 수 있다. 이에 의해 구배로인지 여부의 판단을 행할 수 있다.
내비게이션 장치(17)는 지도 정보를 전자적으로 저장하고, 자차량의 목적지까지의 유도 경로를 연산한다. 또한, 도로의 구배 정보를 저장하고 있다.
전방 레이더(19)는 밀리미터파를 사용해서 선행차와 자차량 사이의 차간 거리나 상대 속도를 측정한다. 차속 센서(21)는 자차량의 차속을 계측한다. 브레이크 페달 스위치(23)는 브레이크 페달이 답입되어 있는지 여부를 검출한다. 시트벨트 센서(25)는 시트벨트가 체결되어 있는지 여부를 검출한다. 도어 센서(27)는 도어의 개폐 상태를 검출한다.
운전 지원 컨트롤러(29)는, 어댑티브 크루즈 컨트롤이나 긴급 브레이크, 오토 홀드 브레이크 등의 운전 지원 시스템이나 자동 운전 시스템의 제어를 행한다. 또한, 어댑티브 크루즈 컨트롤에 스티어링 제어 기능을 추가한 시스템을 구비하고 있어도 된다. 운전 지원 컨트롤러(29)는, 전방 카메라(9)나 전방 레이더(19)를 사용해서 선행차의 유무나 차간 거리를 계측하여, 엔진 컨트롤러(5)나 제동 제어 장치(100)에 명령을 보내어 자차량의 가감속을 행한다. 그리고, 선행차가 정지한 경우에는 자차량도 정지시켜서, 정지 유지 제어를 행한다. 운전 지원 컨트롤러(29)는, 선행차가 없는 경우에는 설정 차속을 일정하게 유지해서 주행하는 차속 제어를 행하고, 선행차가 있는 경우에는 선행차와의 차간 거리를 일정하게 유지해서 주행하는 차간 유지 제어를 행한다.
주제동 장치(31)는 주행 중인 자차량의 제동에 상용하는 브레이크이며, 브레이크 페달에 연동해서 유압(브레이크 액압)을 펌프로 높이고, 브레이크 패드를 브레이크 로터에 압박해서 자차량을 제동한다. 주제동 장치(31)는, 자차량의 4륜에 대하여 제동을 가하는 구성으로 되어 있다.
제2 제동 장치(33)는, 사이드 브레이크나 주차 브레이크 등의 자차량의 정지 상태의 유지에 사용하는 브레이크이며, 자차량의 후륜 2륜에 대하여 제동을 가하는 구성으로 되어 있다.
디스플레이(35)는, 어댑티브 크루즈 컨트롤이나 긴급 브레이크, 오토 홀드 브레이크 등의 시스템 상태를 표시하고, 제2 제동 장치(33)의 작동 상태를 표시하는 기능도 갖는다. 스피커(37)는 어댑티브 크루즈 컨트롤이나 긴급 브레이크, 오토 홀드 브레이크 등으로부터의 정보 제시나 경고 시에, 표시와 동기해서 음성을 출력한다.
제동 제어 장치(100)는, 운전 지원 컨트롤러(29)로부터의 명령을 받아, 주제동 장치(31)와 제2 제동 장치(33)를 자동 제어해서 자차량의 제동 제어를 행하는 컨트롤러이다. 본 실시 형태에서는, 차량 구동 컨트롤러(3)와 일체화되어 자차량에 탑재되어 있다. 제동 제어 장치(100)는, 어댑티브 크루즈 컨트롤이나 긴급 브레이크, 오토 홀드 브레이크에 의한 명령에 따라서 주제동 장치(31)를 조작하여 정지 유지 제어를 행한다. 그리고, 정지 유지 제어의 제한 시간을 초과하면, 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환해서 주제동 장치(31)를 해제한다. 단, 정지 유지 제어의 제한 시간 내에서도, 운전석의 시트벨트가 벗겨지거나, 도어가 개방되거나 해서 긴급 해제 조건을 검출한 경우에는, 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환해서 주제동 장치(31)를 해제한다. 이러한 기능을 갖는 제동 제어 장치(100)는, 슬립 정도 예측부(110)와, 제동 장치 전환부(120)를 구비하고 있다.
슬립 정도 예측부(110)는, 자차량이 미끄러질 가능성을 나타내는 슬립 정도를 예측한다. 슬립 정도는, 이하에서 설명한 바와 같이, 미끄러질 가능성이 높아질수록 큰 값이 된다. 슬립 정도 예측부(110)는, 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수를 예측한 마찰 계수 예측 정도를 산출하고, 자차량이 주행하는 도로의 구배를 예측한 구배 예측 정도를 산출하여, 이들을 승산함으로써 슬립 정도를 예측한다. 즉
슬립 정도=마찰 계수 예측 정도×구배 예측 정도
단, 슬립 정도는, 마찰 계수 예측 정도만, 혹은 구배 예측 정도만을 사용해서 예측해도 된다.
먼저, 마찰 계수 예측 정도의 산출 방법을 설명한다. 슬립 정도 예측부(110)는, 도 3에 도시하는 각 조건의 점수를 가산함으로써, 마찰 계수 예측 정도를 산출한다. 즉
마찰 계수 예측 정도=a+b+c+d+e+f+g+h+i+j
가 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 슬립 정도 예측부(110)는, 과거의 소정 기간 내에 자차량의 구동 또는 제동을 제어하는 시스템의 작동 이력이 있는 경우에는 점수 a를 부여한다. 대상으로 되는 시스템은, 안티 로크 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 컨트롤 시스템(TCS), 차량 스태빌리티 제어(VSC) 중 적어도 하나이다.
또한, 슬립 정도 예측부(110)는, 자차량의 주행 모드가 스노우 모드로 설정되어 있는 경우에는 점수 b를 부여하고, 자차량의 와이퍼가 작동 상태인 경우에는 점수 c를 부여한다. 또한, 슬립 정도 예측부(110)는, 자차량 주위의 도로 표시에 따라서 점수 d를 부여한다. 예를 들어, 과거의 소정 기간 내에 표지나 전광 게시판에, 강우 정보나 강설 정보나 슬립 정보 중 어느 것이 게시되어 있는 경우에는 점수 d를 부여한다.
또한, 슬립 정도 예측부(110)는, 자차량 주위의 도로 환경 정보에 따라서 점수 e, f를 부여한다. 예를 들어, 과거의 소정 시간 내에 도로 차간 통신 등의 정보 통신 서비스로부터 현재의 주행로에 대해서 눈이나 비의 날씨 정보나 슬립 정보를 수신한 경우에는 점수 e를 부여하고, 외부 기온이 빙점 하 이하인 경우에는 점수 f를 부여한다.
또한, 슬립 정도 예측부(110)는, 현재의 일시, 예를 들어 날짜가 겨울의 계절이면 점수 g를 부여하고, 시각이 일몰 후이면 점수 h를 부여한다. 또한, 자차량의 위치 정보로서, 현재지의 위도가 소정값 이상이면 점수 i를 부여하고, 현재지의 표고가 소정값 이상이면 점수 j를 부여한다. 이들의 점수 a 내지 j는, 모두 동일한 점수가 설정되어 있어도 되고, 중요한 조건에 대해서는 높은 점수가 설정되어 있어도 된다.
이와 같이 마찰 계수 예측 정도는, 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수가 낮게 예측될수록 점수가 커진다. 따라서, 마찰 계수 예측 정도는, 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수가 낮은 것을 예측하는 것이다.
이어서, 구배 예측 정도의 산출 방법을 설명한다. 슬립 정도 예측부(110)는, 도 4에 도시하는 각 조건의 점수 중에서 최댓값을 선택함으로써, 구배 예측 정도를 산출한다. 즉
구배 예측 정도=MAX(A, B, C, D)
가 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 슬립 정도 예측부(110)는, 가속도 센서(15)의 전후 방향의 가속도의 출력값이 소정값 이상인 경우에 점수 A를 부여한다. 또한, GPS 수신기(13)로부터 취득한 자차량의 고도 정보의 거리 차분값 Δh/Δx(Δh: 고도의 차분값, Δx: 거리의 차분값)가 소정값 이상인 경우에 점수 B를 부여한다.
또한, 슬립 정도 예측부(110)는, 내비게이션 장치(17)로부터 취득한 자차량 주위의 지도 정보의 도로 구배값이 소정값 이상인 경우에 점수 C를 부여한다. 또한, 자차량 주위의 도로 표시 중 구배를 나타내는 표지의 수치가 소정값 이상인 경우에 점수 D를 부여한다. 이들 점수 A 내지 D는, 다른 점수가 설정되어 있고, 주어진 점수 중에서 가장 높은 점수가 구배 예측 정도로서 산출된다. 단, 점수 A 내지 D는 동일한 점수의 것이 있어도 무방하다.
이와 같이 구배 예측 정도는, 자차량이 주행하는 도로의 구배가 크게 예측될수록 점수가 커진다. 따라서, 구배 예측 정도는, 자차량이 주행하는 도로의 구배의 크기를 예측하는 것이다.
제동 장치 전환부(120)는, 자차량이 주제동 장치(31)에 의해 정지 유지 상태일 때, 정지 유지 제어의 제한 시간을 경과한 경우, 혹은 운전 지원 시스템의 긴급 해제 조건을 충족한 경우에 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환하는 제어를 행한다. 이때, 제동 장치 전환부(120)는, 슬립 정도 예측부(110)에서 예측된 슬립 정도가 커짐에 따라서, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 구체적으로, 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦추는 방법으로서, 본 실시 형태에서는, 주제동 장치(31)의 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춘다. 이와 같이, 슬립 정도에 따라서 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦추기 때문에, 제동 장치의 전환에 의해 자차량이 미끄러지기 시작하더라도 탑승원이 주제동 장치(31)를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
또한, 제동 제어 장치(100)는, 마이크로컴퓨터, 마이크로프로세서, CPU를 포함하는 범용의 전자 회로와 메모리 등의 주변기기로 구성되어 있다. 그리고, 특정한 프로그램을 실행함으로써, 상술한 슬립 정도 예측부(110) 및 제동 장치 전환부(120)로서 동작한다.
[제동 제어 처리의 수순]
이어서, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에 의한 제동 제어 처리의 수순을 도 5의 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 스텝 S10에 있어서, 운전자에 의해 세트 스위치 혹은 리줌 스위치가 온되면, 운전 지원 컨트롤러(29)는 어댑티브 크루즈 컨트롤 등의 운전 지원 시스템을 작동시킨다. 운전 지원 시스템이 작동하면, 추종 주행 제어에 의해, 자차량은 선행차와 일정한 차간 거리를 유지해서 주행한다.
스텝 S20에 있어서, 추종하는 선행차가 정지하면, 운전 지원 컨트롤러(29)의 지시에 따라서, 제동 제어 장치(100)가 주제동 장치(31)를 자동 제어해서 자차량을 정지시킨다. 이때, 자차량은 선행차와의 사이에 일정한 차간 거리를 유지해서 정차한다. 그리고, 제동 제어 장치(100)는 정지 유지 제어를 작동시켜서, 자차량을 주제동 장치(31)에 의해 정지 유지 상태로 한다.
스텝 S30에 있어서, 슬립 정도 예측부(110)는, 슬립 정도를 산출한다. 상술한 바와 같이, 슬립 정도 예측부(110)는, 도 3, 4에 나타낸 표를 사용하여, 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수를 예측한 마찰 계수 예측 정도를 산출하고, 자차량이 주행하는 도로의 구배를 예측한 구배 예측 정도를 산출한다. 그리고, 마찰 계수 예측 정도와 구배 예측 정도를 승산함으로써 슬립 정도를 산출한다.
스텝 S40에 있어서, 제동 제어 장치(100)는, 정지 유지 제어가 작동하고 나서의 시간이 제한 시간 이내인지 여부를 판정한다. 제한 시간은, 주제동 장치(31)의 유압을 높이는 펌프의 내구성을 고려해서 설정된 시간이다. 그리고, 정지 유지 제어가 작동하고 나서의 시간이 제한 시간 이내가 아닌 경우에는 스텝 S50으로 진행하고, 제한 시간 이내인 경우에는 스텝 S70으로 진행한다.
스텝 S50에 있어서, 제동 장치 전환부(120)는, 정지 유지 제어가 작동하고 나서의 시간이 제한 시간을 초과하면, 제2 제동 장치(33)를 작동시킨다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제동 장치 전환부(120)는, 제한 시간을 초과함으로써 출력되는 전환 신호를 검출하면, 먼저 제2 제동 장치(33)를 작동시킨다. 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 디스플레이(35)에는 제2 제동 장치(33)가 작동한 것을 나타내는 인디케이터가 점등한다.
스텝 S60에 있어서, 운전 지원 컨트롤러(29)는, 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 운전 지원 시스템을 통상 해제한다. 이에 수반하여 제동 장치 전환부(120)는, 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환한다. 즉, 제동 장치 전환부(120)는, 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 지금까지 정지 유지 제어를 담당하고 있던 주제동 장치(31)의 자동 제어를 통상 해제하여, 브레이크의 액압을 빠르게 빼서 제동력을 저하시킨다. 또한, 운전 지원 시스템의 해제 시에는, 디스플레이(35)에 해제 고지 화상을 표시하고, 스피커(37)로부터 해제 고지음을 출력하여, 운전자에게 통지한다. 이렇게 해서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되면, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 처리는 종료된다.
한편, 스텝 S70에 있어서, 운전 지원 컨트롤러(29)는, 긴급 해제 조건을 충족했는지 여부를 판정한다. 운전 지원 컨트롤러(29)는, 시트벨트 센서(25)에 의해 운전석의 시트벨트가 벗겨진 것을 검출한 경우나, 도어 센서(27)에서 운전석의 도어가 개방한 것을 검출한 경우에, 긴급 해제 조건을 충족했다고 판정한다. 그리고, 긴급 해제 조건을 충족하지 못한 경우에는 스텝 S40으로 되돌아가고, 긴급 해제 조건을 충족한 경우에는 스텝 S80으로 진행한다.
스텝 S80에 있어서, 제동 장치 전환부(120)는, 긴급 해제 조건을 충족한 것을 검출하면, 제2 제동 장치(33)를 작동시킨다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제동 장치 전환부(120)는, 긴급 해제 조건을 충족함으로써 출력되는 전환 신호를 검출하면, 먼저 제2 제동 장치(33)를 작동시킨다. 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 디스플레이(35)에는 제2 제동 장치(33)가 작동한 것을 나타내는 인디케이터가 점등한다.
스텝 S90에 있어서, 운전 지원 컨트롤러(29)는, 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 운전 지원 시스템을 긴급 해제한다. 이에 수반하여 제동 장치 전환부(120)는, 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환한다. 즉, 제동 장치 전환부(120)는, 제2 제동 장치(33)가 작동하면, 지금까지 정지 유지 제어를 담당하고 있던 주제동 장치(31)의 자동 제어를 긴급 해제하여, 브레이크의 액압을 빠르게 빼서 제동력을 저하시킨다. 이때, 제동 장치 전환부(120)는, 스텝 S30에서 산출된 슬립 정도가 커짐에 따라서, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다.
먼저, 슬립 정도 예측부(110)는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 스텝 S30에서 산출한 슬립 정도를 레벨 1 내지 4의 4개로 분류한다. 분류 방법은, 미리 역치를 3개 설정해 두고, 가장 작은 역치보다 슬립 정도가 작은 경우에 레벨 1, 가장 작은 역치 이상인 경우에 레벨 2, 중간의 역치 이상인 경우에 레벨 3, 가장 큰 역치 이상인 경우에 레벨 4로 분류한다. 즉, 레벨 1은 슬립 정도가 작아서 차량이 미끄러질 가능성이 낮은 경우이며, 레벨 4는 슬립 정도가 커서 차량이 미끄러질 가능성이 높은 경우이다. 단, 레벨의 수는 4개로 한정할 필요는 없고, 4보다 많거나 적어도 된다.
그리고, 제동 장치 전환부(120)는, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 분류된 레벨에 따라서 주제동 장치(31)의 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춘다. 예를 들어, 레벨 1인 경우에는, 제동력의 저하를 개시하는 타이밍은 W가 되어 통상 시와 다르지 않지만, 슬립 정도가 커져서 레벨 2가 되면, 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춰서 X로 한다. 그리고, 슬립 정도가 더욱 커져서 레벨 3, 4가 되면, 제동력의 저하를 개시하는 타이밍은 Y로부터 Z로 더욱 늦춘다. 이와 같이 해서 주제동 장치(31)의 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춤으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 또한, 이 소정값은, 제동력의 저하에 의해 자차량이 미끄러지기 시작할 때의 주제동 장치(31)의 제동력의 값이며, 미리 실험이나 시뮬레이션에 의해 구해 두어도 되고, 슬립 정도에 따라서 그 때마다 설정해도 된다. 이와 같이 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦추기 때문에, 마찰 계수가 낮은 도로나 급구배의 도로에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되어 자차량이 미끄러지기 시작하더라도, 탑승원이 주제동 장치(31)를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
또한, 제동 장치 전환부(120)는 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 시간에 상한값을 정하고, 이 상한값을 슬립 정도에 따라서 변경해도 된다. 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 슬립 정도에 따른 레벨마다, 각각 제동력이 저하되는 시간에 상한값을 설정한다. 그리고, 제동 장치 전환부(120)는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 상한값을 초과하지 않도록, 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시킨다. 예를 들어, 레벨 1일 때는 상한값 W를 초과하지 않도록 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시키고, 레벨 2 내지 4일 때는 각각 상한값 X, Y, Z를 초과하지 않도록 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시킨다. 이와 같이 상한값을 정함으로써, 주제동 장치(31)의 장시간의 사용을 억제할 수 있어, 주제동 장치(31)의 고장을 저감시킬 수 있다.
또한, 운전 지원 시스템의 긴급 해제 시에는, 디스플레이(35)에 해제 고지 화상을 표시하고, 스피커(37)로부터 해제 고지음을 출력하여, 운전자에게 통지한다. 이와 같이 해서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되면, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 처리는 종료된다.
[변형예 1]
변형예 1에서는, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시키는 속도를 느리게 함으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 예를 들어, 레벨 1의 경우에는, 제동력을 저하시키는 속도는 W가 되어 통상 시와 다르지 않지만, 슬립 정도가 커져서 레벨 2가 되면, 제동력을 저하시키는 속도는 느려져서 X가 된다. 그리고, 슬립 정도가 더욱 커져서 레벨 3, 4가 되면, 제동력을 저하시키는 속도는 Y로부터 Z로 더 느리게 되어 간다. 이와 같이 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시키는 속도를 느리게 함으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다.
[변형예 2]
변형예 2에서는, 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 주제동 장치(31)의 제동력을 단계적으로 저하시킴으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 예를 들어, 레벨 1의 경우에는, W로 나타낸 바와 같이 제동력을 1회만 단계적으로 저하시키고 있지만, 슬립 정도가 커져서 레벨 2가 되면, X로 나타낸 바와 같이 제동력을 2회 단계적으로 저하시키고 있다. 그리고, 슬립 정도가 더욱 커져서 레벨 3, 4가 되면, Y, Z로 나타낸 바와 같이 제동력을 각각 3회, 4회 단계적으로 저하시키고 있다. 이와 같이 주제동 장치(31)의 제동력을 단계적으로 저하시킴으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다.
[제1 실시 형태의 효과]
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 주제동 장치(31)를 제2 제동 장치(33)로 전환할 때, 슬립 정도가 커짐에 따라서 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 마찰 계수가 낮은 노면이나 급구배의 도로에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되어 자차량이 미끄러지기 시작하더라도, 탑승원이 주제동 장치(31)를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 주제동 장치(31)의 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춤으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 주제동 장치(31)의 브레이크 액의 액압을 빼는 스피드를 변경할 필요가 없으므로, 브레이크액의 액압을 조절하는 수고가 없어, 용이하게 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦출 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 주제동 장치(31)의 제동력을 저하시키는 속도를 느리게 함으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 주제동 장치(31)의 제동력이 서서히 저하되므로, 탑승원이 제동력의 저하를 파악할 수 있어, 주제동 장치(31)의 조작을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 주제동 장치(31)의 제동력을 단계적으로 저하시킴으로써, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 주제동 장치(31)의 제동력이 점점 저하되어 가므로, 탑승원이 제동력의 저하를 파악할 수 있어, 주제동 장치(31)의 조작을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 주제동 장치(31)의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 시간에 상한값을 정하고, 이 상한값을 슬립 정도에 따라서 변경한다. 이에 의해, 주제동 장치(31)의 장시간 사용을 억제할 수 있어, 주제동 장치(31)의 고장을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수로부터 슬립 정도를 예측한다. 이에 의해, 마찰 계수가 낮은 노면에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환할 때, 자차량이 미끄러져서 움직이기 시작하는 것을 확실하게 예측할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 자차량이 주행하는 도로의 구배로부터 슬립 정도를 예측한다. 이에 의해, 급구배의 도로에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환할 때, 자차량이 미끄러져서 움직이기 시작하는 것을 확실하게 예측할 수 있다.
[제2 실시 형태]
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템의 구성은 제1 실시 형태와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
[제동 제어 처리의 수순]
본 실시 형태에서는, 제동 제어 처리를 긴급 브레이크에 적용한 것이 제1 실시 형태와 다르다. 긴급 브레이크는, 운전 지원 컨트롤러(29)가, 전방 카메라(9)에 의해 계측된 선행차와의 사이의 차간 거리로부터 선행차와의 충돌 가능성을 판단하여, 충돌 가능성이 높다고 판단했을 때 주제동 장치(31)를 구동해서 자차량을 정지시키는 것이다. 운전 지원 컨트롤러(29)는, 자차량의 정지 후에는 정지 유지 제어를 행하여, 소정 시간이 경과하면, 제2 제동 장치(33)를 작동시켜서 주제동 장치(31)를 해제하도록 명령을 내린다.
도 11에 도시한 바와 같이, 스텝 S110에 있어서, 운전 지원 컨트롤러(29)는, 전방 카메라(9)나 전방 레이더(19)로부터의 정보에 의해 선행차와의 사이의 차간 거리 및 상대 속도를 검출해서 충돌 가능성을 판단한다. 여기서, 충돌 가능성이 낮은 경우에는 스텝 S110에서 계속해서 충돌 가능성을 판단하고, 충돌 가능성이 높은 경우에는 스텝 S120으로 진행한다.
스텝 S120에 있어서, 제동 제어 장치(100)는, 운전 지원 컨트롤러(29)에 의해 긴급 브레이크의 작동의 명령을 받으면, 주제동 장치(31)를 자동 제어해서 자차량이 정지할 때까지 감속을 행한다. 그리고, 자차량이 정지하면, 제동 제어 장치(100)는, 정지 유지 제어를 작동시켜서, 주제동 장치(31)에 의해 자차량을 정지 유지 상태로 한다.
이하, 스텝 S130 내지 스텝 S190의 처리는, 도 5에 도시하는 제1 실시 형태의 스텝 S30 내지 스텝 S90과 마찬가지 처리가 실행된다. 그리고, 스텝 S160에서 긴급 브레이크가 통상 해제되거나, 스텝 S190에서 긴급 브레이크가 긴급 해제되어 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되면, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 처리는 종료된다.
[제2 실시 형태의 효과]
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 긴급 브레이크의 작동 시에 있어서도, 주제동 장치(31)를 제2 제동 장치(33)로 전환할 때, 슬립 정도에 따라서 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 마찰 계수가 낮은 노면이나 급구배의 도로에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되어 자차량이 미끄러지기 시작하더라도, 탑승원이 주제동 장치(31)를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
[제3 실시 형태]
이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 제동 제어 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 시스템의 구성은 제1 실시 형태와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
[제동 제어 처리의 수순]
본 실시 형태에서는, 제동 제어 처리를 오토 홀드 브레이크에 적용한 것이 제1 실시 형태와 다르다. 오토 홀드 브레이크는, 운전 지원 시스템이 작동하고 있지 않고, 운전자에 의한 가감속의 조작으로 정차하고 있을 때, 운전자가 브레이크 페달을 계속해서 밟지 않아도 주제동 장치(31)를 구동해서 정지 유지 제어를 행하는 것이다. 또한, 정지 유지 중에 액셀러레이터 페달이 조작되면, 정지 유지 제어를 해제해서 자차량은 발진한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 스텝 S210에 있어서, 운전 지원 컨트롤러(29)는, 차속 센서(21) 및 브레이크 페달 스위치(23)로부터의 정보에 의해, 자차량이 정지 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 밟고 있는지 여부를 판정한다. 여기서, 운전자가 브레이크 페달을 밟고 있지 않을 경우에는 스텝 S210에서 계속해서 브레이크의 상태를 판정하고, 운전자가 브레이크 페달을 밟고 있을 경우에는 스텝 S220으로 진행한다.
스텝 S220에 있어서, 제동 제어 장치(100)는 운전 지원 컨트롤러(29)에 의해 오토 홀드 브레이크의 작동의 명령을 받으면, 소정의 브레이크 액압으로 주제동 장치(31)를 자동 제어해서 정지 유지 제어를 실행하여, 자차량을 정지 유지 상태로 한다.
이하, 스텝 S230 내지 스텝 S290의 처리는, 도 5에 도시하는 제1 실시 형태의 스텝 S30 내지 스텝 S90과 마찬가지 처리가 실행된다. 그리고, 스텝 S260에서 오토 홀드 브레이크가 통상 해제되거나, 스텝 S290에서 오토 홀드 브레이크가 긴급 해제되어 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되면, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 처리는 종료된다.
[제3 실시 형태의 효과]
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 제동 제어 장치(100)에서는, 오토 홀드 브레이크의 작동 시에 있어서도, 주제동 장치(31)를 제2 제동 장치(33)로 전환할 때, 슬립 정도에 따라서 주제동 장치(31)의 제동력이 저하되는 타이밍을 늦춘다. 이에 의해, 마찰 계수가 낮은 노면이나 급구배의 도로에서 주제동 장치(31)로부터 제2 제동 장치(33)로 전환되어 자차량이 미끄러지기 시작하더라도, 탑승원이 주제동 장치(31)를 조작하는 시간을 확보할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태는 본 발명의 일례이다. 이 때문에, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 이 실시 형태 이외의 형태에서도, 본 발명에 따른 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위이면, 설계 등에 따라 다양한 변경이 가능한 것은 물론이다.
1 : 제동 제어 시스템
3 : 차량 구동 컨트롤러
5 : 엔진 컨트롤러
7 : 와이퍼 작동 스위치
9 : 전방 카메라
11 : 통신 유닛
13 : GPS 수신기
15 : 가속도 센서
17 : 내비게이션 장치
19 : 전방 레이더
21 : 차속 센서
23 : 브레이크 페달 스위치
25 : 시트벨트 센서
27 : 도어 센서
29 : 운전 지원 컨트롤러
31 : 주제동 장치
33 : 제2 제동 장치
35 : 디스플레이
37 : 스피커
100 : 제동 제어 장치
110 : 슬립 정도 예측부
120 : 제동 장치 전환부

Claims (8)

  1. 주행 중인 자차량의 제동에 상용하는 주제동 장치와 자차량의 정지 상태의 유지에 사용하는 제2 제동 장치를 자동 제어하는 제동 제어 장치이며,
    상기 자차량이 미끄러질 가능성을 나타내는 슬립 정도를 예측하는 슬립 정도 예측부와,
    상기 자차량이 상기 주제동 장치에 의해 정지 유지 상태일 때, 상기 주제동 장치로부터 상기 제2 제동 장치로 전환하는 제동 장치 전환부를 구비하고,
    상기 제동 장치 전환부는, 상기 주제동 장치를 상기 제2 제동 장치로 전환할 때, 상기 슬립 정도 예측부에 의해 예측된 상기 슬립 정도가 커짐에 따라서, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦추는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제동 장치 전환부는, 상기 주제동 장치의 제동력의 저하를 개시하는 타이밍을 늦춤으로써, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦추는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제동 장치 전환부는, 상기 주제동 장치의 제동력을 저하시키는 속도를 느리게 함으로써, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦추는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제동 장치 전환부는, 상기 주제동 장치의 제동력을 단계적으로 저하시킴으로써, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦추는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제동 장치 전환부는, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 시간으로 상한값을 정하고, 상기 상한값은 상기 슬립 정도에 따라서 변경하는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬립 정도 예측부는, 상기 자차량이 주행하는 도로의 마찰 계수로부터 상기 슬립 정도를 예측하고, 상기 자차량의 구동 또는 제동을 제어하는 시스템의 작동 이력, 상기 자차량의 주행 모드, 상기 자차량의 와이퍼의 작동 상태, 상기 자차량 주위의 도로 표시, 상기 자차량 주위의 도로 환경 정보, 현재의 일시, 상기 자차량의 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 슬립 정도를 예측하는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬립 정도 예측부는, 상기 자차량이 주행하는 도로의 구배로부터 상기 슬립 정도를 예측하고, 상기 자차량의 가속도 센서의 출력, 상기 자차량의 고도 정보, 상기 자차량 주위의 지도 정보, 상기 자차량 주위의 도로 표시 중 적어도 하나에 기초하여 상기 슬립 정도를 예측하는 것을 특징으로 하는 제동 제어 장치.
  8. 주행 중인 자차량의 제동에 상용하는 주제동 장치와 자차량의 정지 상태의 유지에 사용하는 제2 제동 장치를 자동 제어하는 제동 제어 장치의 제동 제어 방법이며,
    상기 제동 제어 장치는,
    상기 자차량이 미끄러질 가능성을 나타내는 슬립 정도를 예측하고,
    상기 자차량이 상기 주제동 장치에 의해 정지 유지 상태일 때, 상기 주제동 장치로부터 상기 제2 제동 장치로 전환하고,
    상기 주제동 장치를 상기 제2 제동 장치로 전환할 때, 예측된 상기 슬립 정도가 커짐에 따라서, 상기 주제동 장치의 제동력이 소정값 이하까지 저하되는 타이밍을 늦추는 것을 특징으로 하는 제동 제어 방법.
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