説明

車両用制動制御装置

【課題】障害物検知センサの特性に応じて適切な制動制御を行う車両用制動制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】当該車両付近の障害物を検知するに際して、前記障害物との間の距離が所定の距離値以上の場合には前記障害物までの距離値を測定し、前記距離が前記所定の距離値以下では前記障害物が存在するか否かのみを検知する障害物検知手段と、当該車両の移動量を測定する移動量測定手段と、前記障害物検知手段により前記障害物が所定の距離値以下に存在すると検知され、且つ、前記移動量測定手段により測定された当該車両の移動量が所定の移動距離値以上になったとき、当該車両を制動停止させる制動制御手段とを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用制動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車等の車両において、自車両前後方から接近してくる障害物を検出し、検出された障害物と当該車両とが所定の距離になったときに車両を強制停止させる車両の障害物検知装置等に係る技術が知られている(特許文献1参照)。これにより、障害物との接触の回避が実現される。
【0003】
また、パーキングブレーキの操作不足によって駐車中の車両が意図せず動き出してしまうことを防ぐために、ある所定距離移動した段階で自動停止制御を行う車両用駐車ブレーキの安全装置に係る技術が知られている(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2004−351992号公報
【特許文献2】特開平11−348748号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術等において、車両において接近してくる障害物を検知するための障害物検知センサとしては一般的に中距離(〜30m程度)範囲のものを検知するミリ波レーダが用いられている。このミリ波レーダは、極至近距離(例えば20cm以内)では障害物の存在は把握できるもののその正確な位置(距離及び方位)が把握できないという特性がある。
【0005】
しかしながら、従来このようなミリ波レーダの特性に応じた制動制御を行っておらず、例えば狭い駐車場等においてドライバが壁直前(10cm以内)まで近づけたいにも関わらず、障害物を検知すると不要な制動制御(強制停止)が行われてしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みて、この問題を解消するために発明されたものであり、障害物検知センサの特性に応じて適切な制動制御を行う車両用制動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明における車両用制動制御装置は、当該車両付近の障害物を検知するに際して、前記障害物との間の距離が所定の距離値以上の場合には前記障害物までの距離値を測定し、前記距離が前記所定の距離値以下では前記障害物が存在するか否かのみを検知する障害物検知手段と、当該車両の移動量を検出する移動量検出手段と、前記障害物検知手段により前記障害物が所定の距離値以下に存在すると検知され、且つ、前記移動量検出手段により検出された当該車両の移動量が所定の移動距離値以上になったとき、当該車両を制動停止させる制動制御手段とを有するように構成することができる。
【0008】
また、上記の目的を達成するために、本発明における前記所定の移動距離値は、前記所定の距離値以上、且つ、当該車両のフロントオーバーハング長或いはリアオーバーハング長より短く設定されているように構成することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、障害物検知センサの特性に応じて適切な制動制御を行う車両用制動制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
【0011】
[実施の形態]
(装置の構成)
図1は、本実施形態における車両用制動制御装置を備えた車両の構成を示す図である。図1に示す車両(自動車)1は、主たる構成として、障害物検知センサ11、制御ECU12、速度センサ22を有する車両用制動制御装置10を備えた構成である。以下、障害物検知センサ11、制御ECU12、速度センサ22についてそれぞれ説明を行う。
【0012】
障害物検知センサ11は、所定の位置(例えばバンパー部)に配設され、ここでは自車両後方に存在する障害物を検知する障害物検知手段としての検知装置である。自車両前方に存在する障害物を検知すべく車両前部に配設され、自車両前方に存在する障害物を検知するように構成されていてもよいものとする。
【0013】
なお、本実施形態では、このような障害物検知センサ11としてミリ波レーダを用いるものとする。ミリ波レーダとは、ミリ波を出射することで障害物から反射してきた電波を受信して伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に障害物の位置や自車との相対速度等の障害物に係る情報を測定する障害物検知センサである。
【0014】
ミリ波レーダには、極至近距離では障害物の存在は把握できるもののその正確な位置(距離及び方位)が把握できないという特性がある。例えば図1を参照すると、検知対象が障害物2aの位置にある場合、即ち障害物との間の距離が所定の距離値b(20cm等)以上の場合には、その正確な位置を測定することが可能である。一方、検知対象が障害物2bの位置にある場合、即ち障害物との間の距離が所定の距離値b以下の場合には、その存在はわかるが正確な位置を測定することができない。
【0015】
制御ECU12は、当該車両1の各種制御を行うマイクロコントローラである。本実施形態では、上述した障害物検知センサ11(ミリ波レーダ)による検知結果及び後述の速度センサ22による計測結果に応じて適切な制動制御を行う。具体的な制御動作の例については図5を用いて後述する。
【0016】
速度センサ22は、当該車両1の車速を計測する車速計測手段としてのセンサであり、例えば当該車両1の車輪近傍に配設されている。例えば、ホールICを使用した回転センサ等の電気式車速センサである。
【0017】
(機能の構成)
図2は、本実施形態における車両用制動制御装置の機能構成の一例を示す図である。ここでは、本実施形態における車両用制動制御装置10の機能構成の一例について説明を行う。
【0018】
図2において、車両用制動制御装置10は、検知部11(図1の障害物検知センサ11に対応)、制御ECU12(図1の制御ECU12に対応)、速度センサ22(図1の速度センサ22に対応)を有する構成である。また、制御ECU12は通信部14、検知制御部16、制動制御部18、移動量測定部20等を有する構成である。なお、図2に示す各機能部以外の機能部を備えていてもよいものとする。
【0019】
以下、図2における各構成部(検知部11、制御ECU12、速度センサ22については前述したため除く)について説明を行う。
【0020】
通信部14は、制御ECU12と検知部11との間の通信に係る制御を行う機能部である。例えば、検知部11により検知された障害物に係る情報(障害物の位置や自車との相対速度等)を、制御ECU12に入力する処理等を行う。
【0021】
検知制御部16は、検知部11(例えばミリ波レーダ)の動作等に係る制御を行う機能部である。例えばミリ波レーダを用いた障害物検知動作の開始、終了等の動作である。
【0022】
制動制御部18は、当該車両1の制動に係る制御を行う。ここでは、検知部11による障害物の検知結果及び後述の移動量測定部20により測定された自車両の移動量等に基づき、当該車両1を制動停止させる制御を行う。具体的な制御動作の例については図5等を用いて後述する。
【0023】
移動量測定部20は、速度センサ22により測定した当該車両の車速に基づいて、自車両の移動量(移動距離)を測定する移動量測定手段としての機能部である。この移動量測定部20が設けられることにより、例えば当該車両1が障害物を検知した後の自車両の移動量(車両1と障害物が接近している場合にあっては相対的に接近した距離)を推定することができる。
【0024】
以上に示される機能構成により、本実施形態に係る車両用制動制御装置10では、検知部11により障害物が検知されると、制動制御部18が検知結果に応じて適切に制動制御を行う。それでは、どのように制動制御を行うのか図3及び図4を用いて説明する。
【0025】
(フロントオーバーハングとリアオーバーハングの定義について)
図3は、車両のフロントオーバーハングとリアオーバーハングを説明するための図である。図3では、車両の前輪の車軸中心点からボディ前端までの距離をフロントオーバーハングLfoh、車両の後輪の車軸中心点からボディ後端までの距離をリアオーバーハングLrohと定義している。
【0026】
(車両と障害物との距離の初期値に応じた移動距離について)
図4は、車両と障害物との距離の初期値に応じた移動距離の関係を示した図である。ここでは、図3のフロントオーバーハングLfoh及びリアオーバーハングLrohも適宜参照して説明を行う。
【0027】
前述のように、検知部11(ミリ波レーダ)の特性には、障害物との間の距離が所定の距離値b以上の場合には、その正確な位置を測定することが可能であるという特性がある。一方、障害物との間の距離が所定の距離値b以下の場合には、障害物の存在は把握できるもののその正確な位置(距離及び方位)が把握できないという特性がある。
【0028】
ここでは、このような特性に鑑みて、図4(a)のように車両1と車両1後方に存在する障害物2との間の距離が距離値b以上の場合と、図4(b)のように距離値b以下の場合とで場合を分けて説明する。
【0029】
まず、図4(a)の場合について説明する。距離値b以上の位置において検知部11により障害物2が検知された場合、前記の通り、検知部11は障害物2の正確な位置を測定することができる。また、車両1と障害物2とが相対的に接近している場合には、当該位置において障害物2を検知した後に、距離値bの位置に達したことについても検知することができる。
【0030】
このとき、障害物2が静止物体(輪留め等)の場合には、車両1が障害物2に相対的に接近して距離値bの位置でその存在を検知した後、リアオーバーハングLroh移動しても障害物2が後輪へ巻き込まれてしまうことを回避することができることになる。つまり、距離値bの位置で障害物2を検知してからリアオーバーハングLrohの距離移動が許容される。
【0031】
従って、制動制御部18は、検知部11により障害物2が距離値b以下に存在すると検知され、且つ、移動量測定部20により測定される前記検知後の車両1の移動量が所定の移動距離値(距離値b以上、リアオーバーハングLrohより小さい設定値)以上になったとき(或いは障害物2に対する相対距離が0cmになったとき)、当該車両1を制動停止させるように構成することができる。
【0032】
ここで、所定の移動距離値を距離値b以上と設定するのは、従来のように障害物2が距離値bの地点に達すると強制停止させるといった不要作動を防止するためである。また、所定の移動距離値をリアオーバーハングLrohより短く設定するのは、接触した障害物2を車両1の後輪に巻き込むことを防ぐためである。
【0033】
一方、障害物2が移動物体(人、他の車両等)であって自車の進行方向(ここでは自車両後方)と同じ方向に移動している場合には、所定の移動距離値を距離値b以上に設定しても車両1と障害物2は接触しない場合が出てくるが、移動物体が人、車両等であることを考えると接触せずに停止しても問題ない。また、障害物2が車両1の側方(左右方向)に移動して衝突経路から外れた場合には、検知部11により障害物2の非存在が検知されるので制動停止しないとしても問題ない。或いは安全面を考慮して制動停止しても問題ない。
【0034】
続いて、図4(b)の場合について説明する。距離値b以下の位置において検知部11により障害物2が検知された場合、前記の通り、検知部11は障害物2の存在はわかるが正確な位置を測定することができない。
【0035】
しかしながら、障害物2が静止物体(輪留め等)の場合には、図4(a)の場合と同様に、車両1は距離値b以下の位置で障害物2の存在を検知した後、リアオーバーハングLroh移動しても障害物2が後輪へ巻き込まれてしまうことを回避することができることになる。つまり、障害物2を検知してからリアオーバーハングLrohの距離移動が許容される。
【0036】
従って、前述と同様に、制動制御部18は、検知部11により障害物2が距離値b以下に存在すると検知され、且つ、移動量測定部20により測定される前記検知後の車両1の移動量が所定の移動距離値(距離値b以上、リアオーバーハングLrohより小さい設定値)以上になったとき(或いは障害物2に対する相対移動量が0cmになったとき)、当該車両1を制動停止させるように構成することができる。
【0037】
ここで、所定の移動距離値を距離値b以上と設定するのは、従来のように障害物2が距離値b以内の地点に達すると強制停止させるといった不要作動を防止するためである。また、所定の移動距離値をリアオーバーハングLrohより短く設定するのは、接触した障害物2を車両1の後輪に巻き込むことを防ぐためである。
【0038】
一方、障害物2が移動物体(人、他の車両等)であって自車の進行方向(ここでは自車両後方)と同じ方向に移動している場合には、所定の移動距離値を距離値b以上に設定しても車両は車両1と障害物2は接触しない場合が出てくるが、移動物体は人、車両等であることを考えると接触せずに停止しても問題ない。また、障害物2が車両1の側方(左右方向)に移動して衝突経路から外れた場合には、検知部11により障害物2の非存在が検知されるので制動停止しないとしても問題ない。或いは安全面を考慮して制動停止しても問題ない。
【0039】
以上、図4(a)(b)を用いて、車両1後方に存在する障害物2を例に説明を行ってきたが、障害物2が車両1前方に存在する場合も同様である。なお、この場合には、リアオーバーハングLrohの替わりにフロントオーバーハングLfohの距離移動が許容される。
【0040】
従って、制動制御部18は、検知部11により障害物2が距離値b以下に存在すると検知され、且つ、移動量測定部20により測定される前記検知後の車両1の移動量が所定の移動距離値(距離値b以上、フロントオーバーハングLfohより小さい設定値)以上になったとき(或いは障害物2に対する相対移動量が0cmになったとき)、当該車両1を制動停止させるように構成することができる。
【0041】
なお、以上の説明においては、許容される移動距離としてフロントオーバーハングLfohとリアオーバーハングLrohを示してきたが、これらは一例であり、この場合に限らないものとする。
【0042】
(制動制御動作の一例)
図5は、本実施形態における車両用制動制御装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、車両用制動制御装置10が行う制動に係る制御動作の一例について図4のフローチャートを用いて説明を行う。
【0043】
まず、シフトはDかRかを判定する(S101)。ここでは、制御ECU12は、シフトポジションがDレンジ或いはRレンジに入っているかどうかを判定する。既知の技術であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0044】
ステップS101においてYESの場合、即ちシフトはDかRである場合(S101、YES)、ステップS103へ移る。ステップS101においてNOの場合、即ちシフトDでもRでもない場合(S101、NO)、制動を行う必要はないため、ステップS101へ戻り待機状態になる。
【0045】
ステップS103へ移った場合、障害物2の検知を開始する(S103)。ここでは、検知部11は、Dレンジ(前進時)の場合は自車両前方を検知する障害物検知センサ、Rレンジ(後進時)の場合は自車両後方を検知する障害物検知センサにより障害物2に係る情報(障害物2との間の距離Lが距離値b(障害物の正確な位置を測定可能な最大距離)以上の場合には障害物2までの距離L及び障害物2が存在するか否か、距離値b以下の場合には障害物2が存在するか否かのみ)を検知する。
【0046】
続いてステップS105へ移って、障害物2が検知されたか否かを判定する(S105)。ここでは、制御ECU12は、ステップS103による検知結果に基づき、障害物2が検知されたかどうかを判定する。
【0047】
ステップS105においてYESの場合、即ち障害物2が検知された場合(S105、YES)、ステップS107へ移る。ステップS105においてNOの場合、即ち障害物2が検知されなかった場合(S105、NO)、ステップS103へ戻って障害物2の検知を繰り返す。
【0048】
ステップS107へ移った場合、障害物2までの距離Lが距離値b以上か否かを判定する(S107)。ここでは、制御ECU12は、ステップS103による検知結果に基づき、距離Lが距離値b以上か否かを判定する。
【0049】
ステップS107においてYESの場合、即ちL≧bの場合(S107、YES)、車両1と障害物2とが相対的にさらに接近しても障害物2までの正確な距離Lを検知することができるため、ステップS103へ移って障害物2の検知を繰り返す。
【0050】
ステップS107においてNOの場合、即ちL<bの場合(S107、NO)、検知部11は、障害物2が存在するか否かを検知することができるものの障害物2までの正確な距離を検知できなくなる。そこでステップS109へ移って、自車の移動量Mを測定する(S109)。ここでは、制御ECU12は、ステップS107においてNOとなったサンプリングポイントの1回前の自車位置を基準にして車速センサ22を用いて自車の移動量Mを測定する。なお、1サンプリング間の移動量は十分微少で、1回前の障害物までの距離LはL≒bとする。また、最初の障害物2の検知からステップS107に係る処理においてNO(即ちL<b)と判定された場合には、初期の自車位置を基準にして車速センサ22を用いて自車の移動量Mを測定する。
【0051】
ステップS109からステップS111へ移って、自車の移動量Mが所定の移動距離値D以上であるか否かを判定する(S111)。ここでは、制御ECU12は、ステップS109により測定された自車の移動量Mが所定の移動距離値D(距離値b以上、且つ、フロントオーバーハングLfoh又はリアオーバーハングLrohより小さい値)以上であるかどうかを判定する。
【0052】
ステップS111においてYESの場合、即ちM≧Dの場合(S111、YES)、ステップS113へ移って、制御ECU12は制動及び停止を行う(S113)。これは、前記の強制停止といった不要作動を十分防止できる距離まで移動できたと判断した上での処理である。
【0053】
なお、ステップS111においてNOの場合、即ちM<Dの場合(S111、NO)、車両1と障害物2とが相対的にさらに接近することが許容されるため、ステップS109へ移って制御ECU12は自車の移動量Mの測定を繰り返す。
【0054】
以上に示される処理により、本実施形態における車両用制動制御装置10によれば、障害物検知センサ11の特性に応じて適切な制動制御を行うことができる。特に、障害物を検知すると強制停止するような不要な制動制御を防止することができる。
【0055】
以上、実施の形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげたその他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本実施形態における車両用制動制御装置を備えた車両の構成を示す図である。
【図2】本実施形態における車両用制動制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図3】車両のフロントオーバーハングとリアオーバーハングを説明するための図である。
【図4】車両と障害物の距離の初期値に応じた移動距離の関係を示した図である。
【図5】本実施形態における車両用制動制御装置の制御動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0057】
1 車両
10 車両用制動制御装置
11 障害物検知センサ(検知部)
12 制御ECU
14 通信部
16 検知制御部
18 制動制御部
20 移動量測定部
22 速度センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
当該車両付近の障害物を検知するに際して、前記障害物との間の距離が所定の距離値以上の場合には前記障害物までの距離値を測定し、前記距離が前記所定の距離値以下では前記障害物が存在するか否かのみを検知する障害物検知手段と、
当該車両の移動量を測定する移動量測定手段と、
前記障害物検知手段により前記障害物が所定の距離値以下に存在すると検知され、且つ、前記移動量測定手段により測定された当該車両の移動量が所定の移動距離値以上になったとき、当該車両を制動停止させる制動制御手段と、
を有することを特徴とする車両用制動制御装置。
【請求項2】
前記所定の移動距離値は、前記所定の距離値以上、且つ、当該車両のフロントオーバーハング長或いはリアオーバーハング長より短く設定されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用制動制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−184506(P2009−184506A)
【公開日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−26577(P2008−26577)
【出願日】平成20年2月6日(2008.2.6)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】