JPH06144072A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制動操作なしでは操舵によって前方車両への
追突を回避することができない場合には、車両を自動的
に制動することにより、車両の安全性を向上させる。 【構成】 車両非制動時かつ操舵時であれば（S101,10
2) 、実車間距離ＬＲおよび車速Ｖをそれぞれ検出する
とともに（S103, 104)、それらと実車間距離ＬＲの時間
微分値である相対速度差ΔＶとに対応する安全車間距離
ＬＳＦを決定する(S105,106)。さらに、実車間距離ＬＲ
が安全距離ＬＳＦより短い場合には、車両のブレーキを
自動的に作用させ（S107,108) 、これにより、前方車両
への追突を自動的に回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運転者の運転能力の不
足を車両側で補って車両の安全性を向上させる車両制御
装置に関するものであり、特に、運転者による操舵によ
って前方車両等の前方障害物への追突を回避する場合に
おいて車両の安全性を向上させる技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】運転者の運転能力の不足を車両側で補っ
て車両の安全性を向上させる車両制御装置が既に提案さ
れている。その一例は、特開平１−９２５４３号公報に
記載されているように、車体の実ヨーレートが基準ヨー
レートを超えた場合には、運転者による修正操舵なしで
も実ヨーレートが基準ヨーレート以下となるように車両
を制御する車両のヨー運動制御装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、運転者によ
る操舵によって前方障害物への追突を回避することが必
要となる場合があるが、この場合、車両制動なしで追突
を回避することができる場合もあれば、車両制動なしで
は追突を回避することができない場合もある。そして、
後者の場合には、運転者の運転技量不足や前方注意力不
足が原因で、制動操作なしで操舵によって追突を回避し
ようとし、その結果、前方障害物への追突を十分に回避
することができない事態が起こり得る。一方、制動操作
なしでも操舵によって前方障害物への追突を回避するこ
とができる、前方障害物との距離の最小値である安全距
離と自車両の車速との間には一定の関係が存在する。

【０００４】本発明は、安全距離と車速との間の関係を
利用して制動操作なしでも操舵によって前方障害物への
追突を回避することができるか否かを予測し、回避する
ことができないと予測した場合には車両を自動的に制動
することにより、運転者の運転能力不足にかかわらず車
両の安全性を確保することを課題としてなされたもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、運転者の運転能力の不足を車両側で補っ
て車両の安全性を向上させる車両制御装置を、(a) 自車
両とそれの前方に存在する障害物との距離を検出する前
方距離センサ１と、(b) 自車両に対する運転者の操舵を
検出する操舵検出手段２と、(c) 自車両の走行速度を検
出する車速センサ３と、(d) その車速センサ３により検
出される車速に基づき、操舵を開始すれば制動なしでも
前方障害物への追突を回避することができる距離の最小
値である安全距離を逐次決定するとともに、操舵検出手
段２により操舵が検出されたときに前方距離センサ１に
より検出される実距離が前記決定した安全距離より短い
場合には、自車両を制動する自動制動手段４とを含むも
のとしたことを特徴とする。

【０００６】なお、ここにおける「自動制動手段４」
は、車輪のブレーキを作用させる態様とするのみなら
ず、例えば、車両の加速操作が行われていない状態で車
両のトランスミッションの減速比を増大させてエンジン
ブレーキの効果を増大させる態様とすることもできる。

【０００７】また、ここにおける「自動制動手段４」
は、自車両の車速と安全距離との間に存在する関係に従
い、自車両の車速の今回値に対応して安全距離の今回値
を決定する態様とすることができる。なお、この態様に
おける「前方障害物」には路面上での静止物体を選ぶこ
とも移動物体である車両を選ぶこともできるが、車両を
選んだ場合には、「安全距離」は、前方車両が急制動さ
れたと仮定した場合に制動操作なしでも操舵によって前
方車両への追突を回避することができる車間距離を意味
することとなる。

【０００８】一方、自車両と前方障害物との距離の時間
微分値は、自車両の車速と前方障害物の一例である前方
車両の車速との差に等しいから、車間距離と自車両の車
速とが判明すれば、前方車両の車速を予測することがで
きる。また、自車両の車速と安全距離と前方車両の車速
との間にも一定の関係が存在する。したがって、本発明
における「自動制動手段４」は、自車両の車速と安全距
離と前方車両の車速との間に存在する関係に従い、自車
両の車速の今回値と前方車両の車速の今回値との双方に
対応して安全距離の今回値を決定する態様とすることも
できる。この態様における「安全距離」は、先の態様と
は異なり、前方車両の実際の走行状態に対応して、制動
操作なしでも操舵によって前方車両への追突を回避する
ことができる距離を意味することとなる。

【０００９】

【作用】本発明に係る車両制御装置においては、前方距
離センサ１により、自車両と前方障害物との距離が検出
され、操舵検出手段２により、自車両に対する運転者の
操舵が検出され、車速センサ３により、自車両の走行速
度が検出される。さらに、自動制動手段４により、その
車速センサ３により検出される車速に基づき、操舵を開
始すれば制動なしでも前方障害物への追突を回避するこ
とができる距離の最小値である安全距離が逐次決定され
るとともに、操舵検出手段２により操舵が検出されたと
きに前方距離センサ１により検出される実距離が前記決
定した安全距離より短い場合には、自車両が制動され
る。すなわち、車両制動なしでは操舵によって前方障害
物への追突を回避することができない可能性がある場合
には、車両が自動的に制動されるのである。

【００１０】

【発明の効果】このように、本発明によれば、車両制動
なしでは操舵によって前方障害物への追突を回避するこ
とができない可能性がある場合には、車両が自動的に制
動されるから、運転者の運転能力の不足が車両側で補わ
れて車両の安全性が向上するという効果が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例である車両制御装置
を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この車両制御
装置は、前方障害物が静止物体であると車両であるとを
問わず正常に作動するが、車両であるのが一般的である
ため、以下、前方障害物が「前方車両」である場合に限
って説明することとする。

【００１２】この車両制御装置は、電気制御式ブレーキ
システムを備えた４輪車両に設けられている。この電気
制御式ブレーキシステムは図２に示されているように、
マスタシリンダ１０および電気制御液圧源１２が２位置
弁１４を介して４個の車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの各
々のブレーキのホイールシリンダ２０に接続されること
によって構成されている。２位置弁１４によりホイール
シリンダ２０の液圧源としてマスタシリンダ１０と電気
制御液圧源１２とのいずれかが択一可能とされているの
である。

【００１３】マスタシリンダ１０は２個の加圧室が互い
に直列に並んだタンデム型であり、それら加圧室にブレ
ーキペダル２４の踏力Ｆに応じた高さの液圧を機械的に
発生させる。そして、一方の加圧室は左右前輪ＦＬ，Ｆ
Ｒのホイールシリンダ２０に接続され、他方の加圧室は
左右後輪ＲＬ，ＲＲのホイールシリンダ２０に接続され
ている。

【００１４】一方、電気制御液圧源１２は、アキュムレ
ータ３０，リザーバ３２から作動液を汲み上げてアキュ
ムレータ３０に蓄えさせるポンプ３４，励磁電流に比例
した高さに液圧を制御するリニア液圧制御弁４０等を主
体として構成されており、アキュムレータ３０に蓄積さ
れた高い液圧をリニア液圧制御弁４０により適当な高さ
に減圧して出力する。リニア液圧制御弁４０は、スプー
ルに互いに逆向きに作用する磁気力と液圧とをスプール
自身によってバランスさせることにより液圧の高さを磁
気力に対してリニアに変化させるものである。このリニ
ア液圧制御弁４０は各ホイールシリンダ２０について個
々に設けられていて、各ホイールシリンダ２０のブレー
キ圧を互いに独立に制御する。

【００１５】前記２位置弁１４も各ホイールシリンダ２
０について個々に設けられている。２位置弁１４は、非
通電状態では、マスタシリンダ１０をホイールシリンダ
２０に連通させるとともに、リニア液圧制御弁４０をホ
イールシリンダ２０から遮断する位置にあるが、通電状
態では、リニア液圧制御弁４０をホイールシリンダ２０
に連通させるとともに、マスタシリンダ１０をホイール
シリンダ２０から遮断する位置に切り換わる方向切換弁
である。

【００１６】それらリニア液圧制御弁４０および２位置
弁１４は、図３に示されているように、駆動回路５０，
５２を介してＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）６
０の出力側に接続されている。一方、このＥＣＵ６０の
入力側には、踏力センサ７０，車間距離センサ７２，操
舵角センサ７４，車速センサ７６，圧力センサ７８等が
接続されている。

【００１７】ここにおいて、踏力センサ７０は、ブレー
キペダル２４の踏力Ｆを検出するものである。車間距離
センサ７２は、例えば電波式，超音波式，画像マッチン
グ式により、自車両と前方車両との実車間距離ＬＲを検
出するものである。操舵角センサ７４は、運転者によっ
て操舵されるステアリングホイールの操舵角θを検出す
るものである。車速センサ７６は、車両の走行速度であ
る車速Ｖを検出するものである。圧力センサ７８は、各
ホイールシリンダ２０について個々に設けられていて、
それの実ブレーキ圧Ｐを検出するものである。

【００１８】ＥＣＵ６０はＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭ
を含むコンピュータを主体として構成されており、その
ＲＯＭに図４にフローチャートで表されている踏力−ブ
レーキ圧制御ルーチン，図５にフローチャートで表され
ている自動ブレーキ制御ルーチンを始めとする各種ルー
チンが予め記憶させられている。入力された各種信号に
基づいてＣＰＵがそれらルーチンを実行することによ
り、電気制御液圧源１２が正常であるか否かが逐次判定
され、正常であると判定された場合には、２位置弁１４
が通電状態とされ、踏力−ブレーキ圧制御および自動ブ
レーキ制御が実行される。

【００１９】図４の踏力−ブレーキ圧制御ルーチンは、
概略的に説明すれば、ブレーキペダル２４の踏力Ｆに見
合った大きさの車両減速度を実現するのに適当な制動力
が各輪に発生するように、リニア液圧制御弁４０を介し
てブレーキ圧を制御するものである。

【００２０】本ルーチンは一定時間ごとに実行される。
各回の実行時にはまず、ステップＳ１（以下、単にＳ１
という。他のステップについても同じとする）におい
て、踏力センサ７０から踏力Ｆが取り込まれ、続いて、
Ｓ２において、その踏力Ｆに対応する目標ブレーキ圧Ｐ
^* が各輪について決定される。両者の関係が予めＲＯＭ
に記憶させられていて、その関係を用いて目標ブレーキ
圧Ｐ^* の今回値が決定されるのである。その後、Ｓ３に
おいて、その目標ブレーキ圧Ｐ^* が実現されるようにリ
ニア液圧制御弁４０が制御される。リニア液圧制御弁４
０は圧力センサ７８を介して実ブレーキ圧Ｐをフィード
バックされつつ制御される。以上で一回の実行が終了す
る。

【００２１】一方、図５の自動ブレーキ制御ルーチン
は、概略的に説明すれば、自車両の車速Ｖと、その車速
Ｖから前方車両の車速Ｖ_F を差し引いた値である相対速
度差ΔＶ（大きいほど自車両の車速Ｖが前方車両の車速
Ｖ_F より速いことを意味する）と、操舵を開始すれば制
動なしでも前方車両への追突を回避することができる安
全車間距離との間に実験的に取得された関係に基づき、
安全車間距離ＬＳＦを逐次決定するとともに、運転者に
よる操舵が開始されたときに実車間距離ＬＲが前記決定
した安全車間距離ＬＳＦより短い場合には、自車両のブ
レーキを自動的に作用させるためのものである。上記関
係とは具体的に、図６にグラフで表されているように、
自車両の車速Ｖが大きいほど安全車間距離ＬＳＦが長く
なり、かつ、相対速度差ΔＶが大きいほど（すなわち、
自車両が前方車両より速いほど）、安全車間距離ＬＳＦ
が長くなるものである。

【００２２】本ルーチンは一定時間ごとに実行される。
各回の実行時にはまず、図５のＳ１０１において、踏力
Ｆが０である車両非制動時であるか否か、すなわち、図
４の踏力−ブレーキ圧制御ルーチンによる踏力−ブレー
キ圧制御が実行されていない状態にあるか否かが判定さ
れる。今回は車両制動時であると仮定すれば、判定がＮ
Ｏとなり、本ルーチンの一回の実行が終了する。一方、
車両非制動時であると仮定すれば、判定がＹＥＳとな
り、Ｓ１０２以下のステップに移行する。すなわち、こ
の自動ブレーキ制御は、車両非制動時に限って実行され
るようになっているのである。

【００２３】Ｓ１０２においては、車両操舵時であるか
否か、すなわち、操舵角センサ７４により検出された操
舵角θの絶対値がしきい値以上であるか否かが判定され
る。今回はそうではないと仮定すれば、判定がＮＯとな
り、本ルーチンの一回の実行が終了するが、今回はそう
であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０３以
下のステップに移行する。

【００２４】このＳ１０３においては、車間距離センサ
７２により現在の実車間距離ＬＲが検出され、その後、
Ｓ１０４において、車速センサ７６により現在の車速Ｖ
が検出される。さらに、Ｓ１０５において、実車間距離
ＬＲの今回値から前回値を差し引くことによって実車間
距離ＬＲの時間微分値が算出され、それが前記相対速度
差ΔＶとされ、続いて、Ｓ１０６において、安全車間距
離ＬＳＦが算出される。車速Ｖと安全車間距離ＬＳＦと
相対速度差ΔＶとの関係（図６）が予めＲＯＭに記憶さ
せられていて、この関係を用いて、車速Ｖの現在値と相
対速度差ΔＶの現在値との双方に対応する安全車間距離
ＬＳＦが決定されるのである。

【００２５】その後、Ｓ１０７において、実車間距離Ｌ
ＳＦが安全車間距離ＬＳＦより短いか否かが判定され
る。短いと仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０８
において、リニア液圧制御弁４０を介して実ブレーキ圧
Ｐが増加させられ、これにより、車両が自動的に制動さ
れる。これに対して、今回は、実車間距離ＬＳＦが安全
車間距離ＬＳＦより短くはないと仮定すれば、Ｓ１０７
の判定がＮＯとなり、Ｓ１０８がスキップされる。以上
で本ルーチンの一回の実行が終了する。

【００２６】なお、電気制御液圧源１２が有効とされた
場合には、２位置弁１４によりマスタシリンダ２０から
の作動液の排出、すなわちブレーキペダル２４の変位が
阻止されるため、ブレーキ操作感がかなり硬いものとな
る。そのため、電気制御液圧源１２が有効とされた場合
でも、マスタシリンダ１０が有効とされた場合とほぼ同
じようなブレーキ操作感が得られるようにするために、
図２に示されているように、マスタシリンダ１０の加圧
室にノーマルクローズド型の電磁開閉弁である２位置弁
９０を介してストロークシミュレータ９２が接続されて
いる。電気制御液圧源１２が有効とされている間、２位
置弁９０が通電されて開状態に保たれることにより、マ
スタシリンダ１０から排出された作動液が圧力下に蓄積
され、これにより、ブレーキペダル２４の変位が擬似的
に実現されるのである。

【００２７】以上、電気制御液圧源１２が正常であると
判定された場合について説明したが、正常ではないと判
定された場合には、ＥＣＵ６０は２位置弁１４および９
０を非通電状態としてマスタシリンダ１０を有効とし、
ブレーキペダル２４の操作に応じてホイールシリンダ２
０のブレーキ圧が機械的に変化させられる状態とする。

【００２８】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、制動操作なしでは操舵によって前方車両へ
の追突を回避することができない可能性がある場合に
は、車両が自動的に制動されるから、前方車両への追突
を回避することができるという効果が得られる。運転者
の運転能力が不足しても、それが車両側で補われる結
果、前方車両へ追突せずに済むという効果が得られるの
である。

【００２９】さらに、本実施例においては、実車間距離
ＬＲの時間微分値を用いて前方車両の車速Ｖ_F が予測さ
れ、それをも勘案して安全車間距離ＬＳＦが決定される
ようになっているため、安全車間距離ＬＳＦの精度が向
上するという効果も得られる。

【００３０】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、車間距離センサ７２が本発明における「前
方距離センサ１」の一態様を構成し、操舵角センサ７４
とＥＣＵ６０の図５のＳ１０２を実行する部分とが互い
に共同して本発明における「操舵検出手段２」の一態様
を構成し、ＥＣＵ６０の同図のＳ１０１，１０３〜１０
８を実行する部分が本発明における「自動制動手段４」
の一態様を構成しているのである。

【００３１】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、この他にも特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良
を施した態様で本発明を実施することができるのはもち
ろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を概念的に示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例である車両制御装置が設けら
れている電気制御式ブレーキシステムを示すシステム図
である。

【図３】その車両制御装置の電気系統を示すブロック図
である。

【図４】図３におけるＥＣＵのコンピュータにより実行
される踏力−ブレーキ圧制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図５】そのコンピュータにより実行される自動ブレー
キ制御ルーチンを示すフローチャートである。

【図６】その自動ブレーキ制御ルーチンにおける自車両
の車速Ｖと安全車間距離ＬＳＦと相対速度差ΔＶとの関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

６０ ＥＣＵ ７２ 車間距離センサ ７４ 操舵角センサ ７６ 車速センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自車両とそれの前方に存在する障害物と
   の距離を検出する前方距離センサと、 前記自車両に対する運転者の操舵を検出する操舵検出手
   段と、 前記自車両の走行速度を検出する車速センサと、 その車速センサにより検出される車速に基づき、操舵を
   開始すれば制動なしでも前記前方障害物への追突を回避
   することができる距離の最小値である安全距離を逐次決
   定するとともに、前記操舵検出手段により操舵が検出さ
   れたときに前記前方距離センサにより検出される実距離
   が前記決定した安全距離より短い場合には、前記自車両
   を制動する自動制動手段とを含むことを特徴とする車両
   制御装置。