JP2013159216A - 制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく後突を回避した上での適切な制動を実現することができる制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体を提供すること。
【解決手段】本発明による制動制御装置１は、前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算手段２ａと、衝突余裕時間に基づいて制動を行う制動手段２ｂと、衝突余裕時間に基づいて制動より前に自車両の後方への警報（軽制動によるストップランプ８点灯）を行う警報手段２ｃと、警報から制動までの警報継続時間を計測する計測手段２ｄと、警報継続時間が所定時間より短い場合に制動手段２ｂによる制動力を制限する制限手段２ｅを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両とその前方に位置する前方物体（主に先行車両で静止物を含む）との距離と相対速度に基づき、適宜制動を行う制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体に関する。

従来、上述したような制動制御装置においては、下記の特許文献１に記載されるように自車両と前方物体である先行車両の車間距離を相対速度により除して衝突余裕時間を演算して、この衝突余裕時間に基づいて制動を行う。これにより制動制御装置は、運転者に注意を促すとともに、安全な車間距離を維持して接触を回避する。さらに、この制動制御装置は、後続車両が自車両に衝突する危険性が検出された場合には、制動力を低下させて後続車両に追突される後突を回避する。

特開２００１−１２２０９４号公報

ところが、このような制動制御装置においては、後続車両を含めた自車両の後方を監視するカメラ、画像処理システムを含む後方カメラシステムが必須となり、システム全体のコストが嵩むおそれがあった。

本発明は、上記問題に鑑み、コストアップを招くことなく後突を回避した上での適切な制動を実現することができる制動制御装置、制動制御方法、プログラム及び媒体を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明による制動制御装置は、前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算手段と、前記衝突余裕時間に基づいて制動を行う制動手段と、前記衝突余裕時間に基づいて前記制動より前に前記自車両の後方への警報を行う警報手段と、前記警報から前記制動までの警報継続時間を計測する計測手段と、当該警報継続時間が所定時間より短い場合に前記制動手段による制動力を制限する制限手段を含むことを特徴とする。

ここで、前記警報手段は前記制動手段の動作に基づいて点灯される制動灯であって、前記制動に伴う制動力よりも小さい軽制動に基づいて点灯されることとしてもよい。あるいは、前記制動灯とは別個のハザードランプを前記警報手段としてもよい。さらに、前記制限手段は前記制動力を前記警報継続時間に比例させて制限することとしてもよい。

また上記の問題を解決するため、本発明による制動制御方法は、前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて制動を行う制動ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて前記制動より前に前記自車両の後方への警報を行う警報ステップと、前記警報から前記制動までの警報継続時間を計測する計測ステップと、当該警報継続時間が所定時間より短い場合に前記制動手段による制動力を制限する制限ステップを含むこととしてもよい。なお、本発明のプログラムは前記制動制御方法を実行するプログラムであり、本発明の媒体は当該プログラムを格納した媒体である。

本発明によれば、後方車両の運転者が自車両の制動の前に行われる警報を十分に視認することができない場合に、制動力を制限して後突を防止できるとともに、後方を監視するためのシステムが不要となり、コストアップを招くことも防止できる。

本発明に係る実施例１の制動制御装置１の一実施形態を示すブロック図である。 実施例１の制動制御装置１における衝突余裕時間ＴＴＣに基づいた軽制動と本制動の具体的態様を示す模式図である。 実施例１の制動制御装置１における衝突余裕時間ＴＴＣに基づいた軽制動が所定時間Ｔｎよりも短い場合の本制動の具体的形態を模式図である。 実施例１の制動制御装置１における衝突余裕時間ＴＴＣに基づいた軽制動が所定時間Ｔｎよりも短い場合の本制動の制動力を決定するためのマップの具体的形態を模式図である。 実施例１の制動制御装置１の一実施形態の制御内容を示すフローチャートである。 実施例２の制動制御装置１における衝突余裕時間ＴＴＣに基づいた軽制動が所定時間Ｔｎよりも短い場合の本制動の制動力を決定するためのマップの具体的形態を模式図である。 本発明に係る実施例２の制動制御装置１における衝突余裕時間ＴＴＣに基づいた軽制動が所定時間Ｔｎよりも短い場合の本制動の具体的形態を模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係る実施例１の制動制御装置１は、システムＥＣＵ２（System Electronic Control Unit）と、ミリ波レーダ３と、車輪速センサ４と、ブザー５と、メータ６と、ブレーキ装置７と、ストップランプ８を備えて構成される。システムＥＣＵ２と、メータ６と、ブレーキ装置７とはＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信規格により相互に接続される。

システムＥＣＵ２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。システムＥＣＵ２は、以下に述べる処理を行う演算手段２ａと、制動手段２ｂと、警報手段２ｃと、計測手段２ｄと、制限手段２ｅを構成するものである。

ミリ波レーダ３は、例えば自車両のフロントグリル又はフロントバンパーに設けられる。ミリ波レーダ３は、自車両の前方に位置する前方物体である先行車両や静止物と自車両との車間距離Ｌを測定して、その測定結果をシステムＥＣＵ２に出力する。

ブザー５は例えば、自車両室内前方の図示しないフロントパネルにおいてメータ６に隣接して設置されて、警報手段２ｃの車室内警報指令に基づいて鳴動されて、運転者に注意喚起と加速の抑制及び減速を促すものである。

メータ６は上述したフロントパネル内のメータパネルと、図示しないメータＥＣＵを含む。メータＥＣＵは例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成される。メータＥＣＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行い、システムＥＣＵ２から取得した車速Ｖｎに基づいてメータパネル内の速度計やオドメータを制御するとともに、システムＥＣＵ２の警報手段２ｃの車室内警報指令に基づいて図示しない警告灯を点灯する制御を行う。

ブレーキ装置７は、自車両内の前後左右の車輪に対応して設けられた図示しないブレーキユニットと、ブレーキＥＣＵを含む。ブレーキＥＣＵは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものである。ブレーキＥＣＵは、システムＥＣＵ２の制動手段２ｂからの制動指令に基づき、ブレーキ装置７は車両の各車輪に設けられたブレーキユニットを制御して車両の制動を行う。

またブレーキ装置７は警報手段２ｃからの警報指令に基づいて軽制動を行う。ここで軽制動とは実質的に制動力を発生させることなく後述するストップランプ８を点灯して後続車両に警報するする目的で行われる。ブレーキＥＣＵは、警報指令に基づいて、ブレーキ装置７のブレーキユニットが発生し得る最低の制御油圧を選択してブレーキユニットを動作させる。軽制動による要求減速度βは図２の記号ＬＢに示すように、制動による要求減速度βである記号ＨＢよりも低く設定される。

ストップランプ８は自車両の後端部に適宜設けられて、ブレーキ装置７が車両の制動を行う場合と、軽制動を行う場合に、ブレーキ装置７から供給される電流指令に基づいて点灯される。

これに加えて、システムＥＣＵ２の演算手段２ａは車輪速センサ４からの車輪速信号に基づいて自車両の車速Ｖを検出する。車速ＶはＣＡＮ上に送信されメータ６やブレーキ装置７が含むその他のＥＣＵの制御に用いられる。演算手段２ａは、ミリ波レーダ３の測定結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離Ｌを検出し、車間距離Ｌの微分値から相対速度Ｖｒを検出する。演算手段２ａは、先行車両と自車両の車間距離Ｌを相対速度Ｖｒで除した衝突余裕時間ＴＴＣを演算して求める。

システムＥＣＵ２の警報手段２ｃは、上述した衝突余裕時間ＴＴＣと、予めシステムＥＣＵ２内に格納された警報開始判定閾値Ｔ０、制動開始判定閾値Ｔ１（Ｔ０＞Ｔ１）との警報閾値判定（Ｔ０≧ＴＴＣ＞Ｔ１であるか否か）に基づいて、肯定の場合に上述した軽制動をブレーキ装置７に警報指令に基づいて実行させる。加えて警報手段２ｃは、制動閾値判定（Ｔ１≧ＴＴＣであるか否か）に基づいて、肯定の場合に、制動指令を出力し制動をブレーキ装置７に実行させる。

システムＥＣＵ２の計測手段２ｄは、警報手段２ｃが警報閾値判定を行って警報指令を出し始めてから、制動閾値判定を行って制動指令を出し始めるまでの時間、つまり軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）を計測する。

システムＥＣＵ２の制限手段２ｅは、計測手段２ｄが測定した軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）と、予めシステムＥＣＵ２内に格納された所定時間Ｔｎを変曲点として含む図３に示すマップとに基づいて、制動力を制限する。

制限手段２ｅは、ＴＬＢ≧Ｔｎであれば、後続車両の運転手にとって警報を視認するにあたり十分な時間であるとして、制限手段２ｅは警報手段２ｃの警報指令に含まれる要求減速度βの制限は行わない。制限手段２ｅは、ＴＬＢ＜Ｔｎであれば、後続車両の運転手にとって警報を視認するにあたり十分な時間が確保できていないものとして、ＴＬＢに比例させて要求減速度βの制限を行う。制限された後の要求減速度βは図４に示すように、制限前の破線で示す要求減速度βよりも、絶対値が小さく設定される。

以下、本実施例１の制動制御装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本発明による本実施例１の制動制御装置１の制御内容を示すフローチャートである。

図５に示すステップＳ１において、システムＥＣＵ２の演算手段２ａはミリ波レーダ３の検出結果に基づいて車間距離Ｌ及び先行車両との相対速度Ｖｒを検出する認識処理を行う。加えて演算手段２ａは、車間距離Ｌを相対速度Ｖｒで除して衝突余裕時間ＴＴＣを演算する。

続いてステップＳ２において、警報手段２ｃは、衝突余裕時間ＴＴＣが警報開始判定閾値より大きいか否かを判定し、肯定であればステップＳ３にすすみ、否定であればステップＳ４にすすむ。

ステップＳ３において、警報手段２ｃは、軽制動カウンタを０に設定し、軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）も０に設定する。ステップＳ３の処理の終了後は、ＲＥＴＵＲＮにすすむ。

ステップＳ４において、警報手段２ｃは、衝突余裕時間ＴＴＣが、制動開始判定閾値Ｔ１より大きいか否かを判定し、肯定であればステップＳ５にすすみ、否定であればステップＳ８にすすむ。

ステップＳ５において、警報手段２ｃは、ブザー５及びメータ６に対して車室内警報指令を出力し、ブザー５及びメータ６による車室内警報を行うとともに、ブレーキＥＣＵに対して警報指令と出力する。ブレーキＥＣＵはそれに基づいて、ブレーキユニットの最低の制御油圧を選択して軽制動を行うとともに、ストップランプ８を点灯して、後方の後続車両に対して警報を行う。

ステップＳ６において、計測手段２ｄは、軽制動（ストップランプ８点灯）カウンタを１だけインクリメントする処理を行い、ステップＳ７にすすむ。ステップＳ７において、図４のフローチャートの演算周回時間とステップＳ６の繰り返し回数つまりカウンタ値の積に基づいて、軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）を演算して求める。

ステップＳ８において、制限手段２ｅは、図３に示したマップ（本制動マップ）に従い、本制動に使用する要求減速度βについて、軽制動実行時間ＴＬＢが不足する場合に制限を行い、警報手段２ｃは、ブレーキＥＣＵに対して制限された後の要求減速度β又は制限されない要求減速度βを含む制動指令を出力し、ブレーキＥＣＵはブレーキユニットを動作させる。

以上述べた制御内容により実現される本実施例の制動制御装置１及び同時に実行される制動制御方法によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、後方車両の運転者が自車両の制動の前に行われる警報を十分に視認することができない場合に、制動力を制限して後突を防止できる。これに加えて、後方を監視するためのシステムも不要であるため、コストアップを招くことも防止できる。また、本制動の前に必ず軽制動を実行することとなるので、ミリ波レーダ３の誤検出や、システムＥＣＵ２等の故障による不要な本制動を運転者のアクセル操作の介入により防止することもできる。

上述した実施例１においては、制限手段２ｅによる制動力の制限は制動力つまり要求減速度βに対して行うものとしたが、要求減速度の微分値である減速度勾配ｄβ／ｄｔに対して行うものとしてもよい。以下それについての実施例２について述べる。

本実施例２の制動制御装置１は、図１に示した実施例１の構成と同様の構成を有する。以下の記述においては実施例１との相違点を主として説明する。本実施例２の制動制御装置１における制御内容は図５に示したフローチャートと同様である。

つまり本実施例２においても、システムＥＣＵ２の警報手段２ｃは、衝突余裕時間ＴＴＣと、警報開始判定閾値Ｔ０、制動開始判定閾値Ｔ１（Ｔ０＞Ｔ１）との警報閾値判定（Ｔ０≧ＴＴＣ＞Ｔ１であるか否か）に基づいて、肯定の場合に上述した軽制動をブレーキ装置７に警報指令に基づいて実行させる。また、警報手段２ｃは、制動閾値判定（Ｔ１≧ＴＴＣであるか否か）に基づいて、肯定の場合に、制動指令を出力し制動をブレーキ装置７に実行させる。

同様に、システムＥＣＵ２の計測手段２ｄは、警報手段２ｃが警報閾値判定を行って警報指令を出し始めたタイミングから、制動閾値判定を行って制動指令を出し始めるまでのタイミングまでの経過時間、つまり軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）を計測する。

システムＥＣＵ２の制限手段２ｅは、計測手段２ｄが測定した軽制動実行時間ＴＬＢ（警報継続時間）と、予めシステムＥＣＵ２内に格納された所定時間Ｔｎを変曲点として含む図６に示すマップとに基づいて、制動力を制限する。

ＴＬＢ≧Ｔｎであれば、後続車両の運転手にとって警報を視認するにあたり十分な時間である場合であるので、制限手段２ｅは警報手段２ｃの警報指令に含まれる要求減速度βの微分値である減速度勾配ｄβ／ｄｔの制限は行わない。制限手段２ｅは、ＴＬＢ＜Ｔｎであれば、後続車両の運転手にとって警報を視認するにあたり十分な時間が確保できていない場合であるので、ＴＬＢに比例させて要求減速度βの減速度勾配ｄβ／ｄｔの制限を行う。制限された後の減速度勾配ｄβ／ｄｔは図７に示すように、制限前の破線で示す減速度勾配ｄβ／ｄｔよりも、絶対値が小さく設定される。

本実施例２においても、後方車両の運転者が自車両の制動の前に行われる警報を十分に視認することができない場合に、実施例１と同様に、制動力を制限して後突を防止できる。また、本実施例２でも、後方を監視するためのシステムも不要であるため、コストアップを招くことも防止できる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば上述した実施例においては、後方に対する警報をストップランプ８の点灯により行うこととし、ブレーキＥＣＵがブレーキユニットに対して最低の制御油圧により軽制動を行わせることとしているが、ブレーキＥＣＵがこれに換えて例えばハザードランプを点滅させることとしてもよい。

本発明は、後続車両の後突防止に考慮した車間距離に基づく制動制御に関するものであり、コストアップを招くことなく安全性を高めることができる。このため、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

１ 制動制御装置
２ システムＥＣＵ
２ａ 演算手段
２ｂ 制動手段
２ｃ 警報手段
２ｄ 計測手段
２ｅ 制限手段
３ ミリ波レーダ
４ 車輪速センサ
５ ブザー
６ メータ
７ ブレーキ装置
８ ストップランプ

Claims (5)

1. 前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算手段と、前記衝突余裕時間に基づいて制動を行う制動手段と、前記衝突余裕時間に基づいて前記制動より前に前記自車両の後方への警報を行う警報手段と、前記警報から前記制動までの警報継続時間を計測する計測手段と、当該警報継続時間が所定時間より短い場合に前記制動手段による制動力を制限する制限手段を含むことを特徴とする制動制御装置。
2. 前記警報手段は前記制動手段の動作に基づいて点灯される制動灯であって、前記制動に伴う制動力よりも小さい軽制動に基づいて点灯されることを特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。
3. 前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて制動を行う制動ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて前記制動より前に前記自車両の後方への警報を行う警報ステップと、前記警報から前記制動までの警報継続時間を計測する計測ステップと、当該警報継続時間が所定時間より短い場合に前記制動手段による制動力を制限する制限ステップを含むことを特徴とする制動制御方法。
4. 請求項３に記載の制動制御方法を実行するプログラム。
5. 請求項４に記載のプログラムを格納した媒体。

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