JP5644201B2 - 制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動機構を制御する制動制御装置に関する。

従来より、車両の制動機構としての車両ブレーキ装置を制御する技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、自車両が他車両と衝突した時、確実に停止状態に保持するように制動させることが記載されている。

特開平１１−２３５９６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、衝突形態に応じて、自車両及び他車両の損害を軽減させるように最適な制動を行なうものではなかった。つまり、衝突形態によらず一定時間に亘り自動的に車両ブレーキ装置を作動させるものである。このため、衝突形態に応じた最適な時間に亘って自動的に車両ブレーキ装置を作動させることができていなかった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、衝突形態に応じた最適な時間に亘って自動的に制動機構を作動させることを目的とする。

本発明は、自車両の衝突が検出された場合に、当該衝突を検出した後の車速に基づいて、自動的に制動力を発生させる時間である自動制動時間を制御する。

本発明によれば、衝突を検出した後の車速に基づいて、自動的に制動力を発生させる時間を制御するので、自動制動時間を衝突形態に応じた適切な時間とすることができる。

本発明の実施形態として示す車両制御システムの機能的な構成を示すブロック図である。 自車両に対して他車両が前面衝突したときの様子を示す上面図である。 自車両に対して他車両が後面衝突したときの様子を示す上面図である。 本発明の実施形態として示す車両制御システムにおいて、後面衝突を検出したときに自動制動時間を制御する処理手順を示すフローチャートである。 後面衝突が発生したときの加速度の変化を示す図である。 本発明の実施形態として示す車両制御システムにおいて、衝突を検出したときに自動制動時間を制御する処理手順を示すフローチャートである。 後面衝突が発生したときにおける加速度の積分値の変化を示す図であり、（ａ）は自動制動制御処理を行わないときの自動制動時間を示し、（ｂ）は自動制動制御処理を行ったときの自動制動時間を示す。 前面衝突が発生したときにおける加速度の積分値の変化を示す図であり、（ａ）は自動制動制御処理を行わないときの自動制動時間を示し、（ｂ）は自動制動制御処理を行ったときの自動制動時間を示す。 側面衝突が発生したときにおける加速度の積分値の変化を示す図であり、（ａ）は自動制動制御処理を行わないときの自動制動時間を示し、（ｂ）は自動制動制御処理を行ったときの自動制動時間を示す。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明は、例えば図１に示すような車両制御システムに適用される。この車両制御システムは、コントロールユニット１、複数の衝突検知センサ２ａ〜２ｄ、エアバッグ駆動装置３、車速センサ４、加速度センサ５、ブレーキ制御装置６、及び、エンジン制御装置７を含む。

衝突検知センサ２ａ〜２ｄは、自車両の前面に取り付けられた前面衝突検知センサ２ａ、自車両の右側面に取り付けられた右側面衝突検知センサ２ｂ及び自車両の左側面に取り付けられた右側面衝突検知センサ２ｃ、自車両の後面に取り付けられた後面衝突検知センサ２ｄからなる。衝突検知センサ２ａ〜２ｄは、自車両の衝突を検知した時に、エアバッグコントロールユニット１１に対して衝突検出信号を出力する。

エアバッグ駆動装置３は、複数のエアバッグ展開機構を制御する。このエアバッグ展開機構は、インフレーターと称される装置にて火薬を爆発させることでガスを発生させ、エアバッグを瞬時に膨らませ、収納部を押し破るよう動作する。エアバッグ展開機構は、前面衝突時用のもの、側面衝突時用のもの、後面衝突時用のものを含む。エアバッグ駆動装置３は、エアバッグ展開機構を、コントロールユニット１からのエアバッグ制御信号に従って作動させる。

車速センサ４は、自車両の車速を検出し、コントロールユニット１に対して車速信号を出力する。

加速度センサ５は、自車両の加速度を検出し、コントロールユニット１に対して加速度信号を出力する。

ブレーキ制御装置６は、自車両の制動力を発生させるブレーキ機構を制御する。ブレーキ制御装置６は、コントロールユニット１から供給されたブレーキ制御信号に従って、ブレーキの制動力及び制動時間を制御する。ここで、ブレーキ制御装置６は、ドライバのブレーキ操作に関わらず、コントロールユニット１の制御に従って自動的に制動力を調整する自動制動制御処理を行う。この自動制動制御処理において、ブレーキ制御装置６は、コントロールユニット１によって、自動的にブレーキ装置によって制動力を発生させる期間である自動制動時間が制御される。

エンジン制御装置７は、自車両の駆動力を発生させるエンジン機構を制御する。エンジン制御装置７は、コントロールユニット１から供給されたエンジン制御信号に従って、エンジンの駆動力及び駆動時間を制御する。

コントロールユニット１は、車両制御システムを統括的に制御する。コントロールユニット１は、後述する制動制御処理を行うためのプログラムを格納し、当該プログラムに従って処理を行う。

コントロールユニット１は、エアバッグコントロールユニット１１及び制駆動力コントロールユニット１２を含む。

エアバッグコントロールユニット１１は、衝突検知センサ２ａ〜２ｄ及びエアバッグ駆動装置３に接続されている。エアバッグコントロールユニット１１は、衝突検知センサ２ａ〜２ｄによって自車両の衝突を検出した時に衝突検知センサ２ａ〜２ｄから衝突検出信号が供給される。エアバッグコントロールユニット１１は、衝突検出信号に従って、当該衝突が発生した箇所に相当するエアバッグを展開させるエアバッグ制御信号を生成して、エアバッグ駆動装置３に供給する。

制駆動力コントロールユニット１２は、車速センサ４、加速度センサ５、ブレーキ制御装置６、及び、エンジン制御装置７と接続されている。制駆動力コントロールユニット１２は、エアバッグコントロールユニット１１から、エアバッグ制御信号が供給される。

制駆動力コントロールユニット１２は、例えば、自車両の姿勢が乱れた際に、自車両の横滑りを防いで走行安定性を向上させる制御を行うものである。制駆動力コントロールユニット１２は、車両姿勢等をセンサ（図示せず）によって感知し、オーバーステアと判断するとコーナ外側の前輪にブレーキをかけるようブレーキ制御装置６を制御する。制駆動力コントロールユニット１２は、逆にアンダーステアと判断した場合は、エンジンの駆動力を落とすとともに後輪のコーナ内側のタイヤにブレーキをかけるようブレーキ制御装置６及びエンジン制御装置７を制御する。

また、この制駆動力コントロールユニット１２は、エアバッグコントロールユニット１１からのエアバッグ制御信号に基づいて、自車両の衝突を認識する。図２に示すように、自車両Ｖ１の前面が他車両Ｖ２に衝突した場合には、前面衝突用のエアバッグを展開させるエアバッグ制御信号が制駆動力コントロールユニット１２に供給される。図３に示すように、自車両Ｖ１の後面が他車両Ｖ２に追突された場合には、後面衝突用のエアバッグを展開させるエアバッグ制御信号が制駆動力コントロールユニット１２に供給される。

制駆動力コントロールユニット１２は、自車両の衝突を認識した場合に、当該衝突を検出した後に車速センサ４により検出された車速に基づいて、自動的にブレーキ機構を作動させる時間である自動制動時間を制御する制動制御処理をする（制動制御手段）。具体的には、制駆動力コントロールユニット１２は、後面衝突検知センサ２ｄにより自車両の後面衝突を検出した場合には車速センサ４により検出した車速が衝突前よりも高くなることに応じて所定の自動制動時間よりも長くする。また、制駆動力コントロールユニット１２は、前面衝突検知センサ２ａにより自車両の前面衝突を検出した場合には車速センサ４により検出した車速が衝突前よりも低くなることに応じて所定の自動制動時間よりも短くする。制駆動力コントロールユニット１２は、このように決定した自動制動時間だけ制動力を発生させるようブレーキ制御装置６を制御する。

このような制駆動力コントロールユニット１２は、図４に示すように制動制御処理を行う。

ステップＳ１において、制駆動力コントロールユニット１２は、エアバッグ制御信号が供給され、自車両Ｖ１が後面衝突されたか否かを判定する。自車両Ｖ１が後面衝突された場合にはステップＳ２に処理を進める。

ステップＳ２において、制駆動力コントロールユニット１２は、車速センサ４から車速信号を取得し、加速度センサ５から加速度信号を取得する。ステップＳ２にて取得された車速は、衝突後の自車両Ｖ１の車速となる。

次のステップＳ３において、制駆動力コントロールユニット１２は、衝突検知時の加速度Ｇ_０（以下、衝突加速度Ｇ_０と呼ぶ。）が、自動的にブレーキ制御装置６を動作させて制動力を発生させる加速度Ｇｘ（以下、作動判断加速度Ｇｘと呼ぶ。）以上であるか否かを判定する。衝突加速度Ｇ_０が作動判断加速度Ｇｘ以上である場合には、ステップＳ４に処理を進め、そうでない場合には処理を終了する。

ステップＳ４において、制駆動力コントロールユニット１２は、ブレーキ制御装置６に対してブレーキ制御信号を供給することによってブレーキ機構を作動させ、自動的に制動力を発生させることを開始する。このときの制動力は、衝突時用に予め設定された所定の値を使用する。例えば、後述のブレーキ作動時間Ｔ_０を予め定められた衝突発生時用の制動時間として５秒とした場合、当該時間内で安定して自車両Ｖ１を停車することができる制動力とする。

次のステップＳ５において、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ２にて検知した衝突後の車速に基づいてブレーキ作動時間Ｔｖを計算する。

次のステップＳ６において、制駆動力コントロールユニット１２は、衝突加速度Ｇ_０が、自動的にブレーキ制御装置６を動作させて制動力を発生させる時間（ブレーキ作動時間）を判断する加速度Ｇｙ（以下、時間判断加速度Ｇｙと呼ぶ。）以上であるか否かを判定する。衝突加速度Ｇ_０が時間判断加速度Ｇｙ以上である場合には、ステップＳ７に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ８に処理を進める。

ステップＳ７において、制駆動力コントロールユニット１２は、ブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ１を、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対して、ステップＳ５にて計算した車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを加算した値とする。ここで、ブレーキ作動時間Ｔ_０は、予め定められた衝突発生時用の制動時間であり、例えば５秒が与えられている。

ステップＳ８において、制駆動力コントロールユニット１２は、ブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ２を、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対して、ステップＳ５にて計算した車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを減算した値とする。

次のステップＳ９において、制駆動力コントロールユニット１２は、実際のブレーキ作動時間Ｔが、ステップＳ７にて演算したブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ１又はステップＳ８にて演算したブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ２となったか否かを判定して、ブレーキ作動を解除するか否かを判定する。何れかのブレーキ作動時間となった時にブレーキ作動を解除すると判定し、ステップＳ１０に処理を進める。

次のステップＳ１０において、車両制御システムは、車両を停止させる。

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御システムによれば、衝突を検知した後に検知した衝突加速度Ｇ_０が車速から検知した作動判断加速度Ｇｘ以上であるか否かに基づいて、ブレーキ作動時間を変更できる。したがって、この車両制御システムによれば、衝突発生後の車速に基づいてブレーキ機構を自動制動する時間を決めるので、自動制動時間を衝突形態に応じて適切な時間とすることができる。

また、この車両制御システムによれば、衝突加速度Ｇ_０が時間判断加速度Ｇｙ以上である場合には、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対して、車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを加算する。これにより、自車両Ｖ１が他車両Ｖ２から追突されて、加速度が高くなった場合には、ブレーキ作動時間を長くでき、当該ブレーキ作動時間を適切なものとできる。

一方、この車両制御システムによれば、衝突加速度Ｇ_０が時間判断加速度Ｇｙ以上でない場合には、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対して、車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを減算する。これにより、自車両Ｖ１が他車両Ｖ２から追突されても、加速度が高くない場合には、ブレーキ作動時間を短くでき、当該ブレーキ作動時間を適切なものとできる。

例えば図５に示すように衝突加速度Ｇ_０が変化した場合、作動判断加速度Ｇｘ及び時間判断加速度Ｇｙよりも衝突加速度Ｇ_０が高くなるので、ステップＳ３が肯定判定され、ステップＳ６も肯定判定される。これにより、制駆動力コントロールユニット１２は、ブレーキ作動時間を、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０と車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖとを加算したＴ_Ｂ１にすることができる。したがって、車両制御システムは、所定のブレーキ作動時間Ｔ_０よりもブレーキ作動時間を延長したＴ_０＋Ｔｖの時間までブレーキ機構の制動力を発生させることができる。

つぎに、本発明を適用した他の制動制御処理について、図６を参照して説明する。

先ず、ステップＳ１１において、制駆動力コントロールユニット１２は、エアバッグ制御信号が供給され、自車両Ｖ１が衝突されたか否かを判定する。自車両Ｖ１が衝突された場合にはステップＳ１２に処理を進める。

ステップＳ１２において、制駆動力コントロールユニット１２は、車速センサ４から車速信号を取得し、加速度センサ５から加速度信号を取得する。

ステップＳ１３において、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１２にて取得した加速度の積分計算を行う。

次のステップＳ１４において、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１３にて計算した加速度の積分値ΔＶが、自動的にブレーキ制御装置６を動作させて制動力を発生させる加速度の積分値Ｇｘ（以下、作動判断加速度積分値ΔＶ_０と呼ぶ。）以上であるか否かを判定する。加速度の積分値ΔＶが作動判断加速度積分値ΔＶ_０以上である場合には、ステップＳ１５に処理を進め、そうでない場合には処理を終了する。

ステップＳ１５において、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１１にて衝突が発生したと判定する直前の車速Ｖｐを入力する。ここで、制駆動力コントロールユニット１２は、自車両Ｖ１が走行しているときに所定時間毎に最新の車速Ｖｐをメモリに更新しているものとする。

次のステップＳ１６において、制駆動力コントロールユニット１２は、自車両Ｖ１の衝突形態を判定する。制駆動力コントロールユニット１２は、エアバッグコントロールユニット１１からのエアバッグ制御信号に基づいて、衝突形態が、後面衝突、前面衝突、側面衝突の何れかであるかを判定する。衝突前車速ＶｐがステップＳ１２にて検出した衝突後車速よりも高い場合には、後面衝突と判定する。衝突前車速ＶｐがステップＳ１２にて検出した衝突後車速よりも低い場合には、前面衝突と判定する。衝突前車速ＶｐとステップＳ１２にて検出した衝突後車速とが略同じである場合には、側面衝突と判定する。

後面衝突である場合、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１７ａにおいて、ブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ１を、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対してステップＳ１２にて検出した車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを加算した値とする。

前面衝突である場合、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１７ｂにおいて、ブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ２を、衝突加速度Ｇ_０を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０に対してステップＳ１２にて検出した車速から計算されるブレーキ作動時間Ｔｖを減算した値とする。

側面衝突である場合、制駆動力コントロールユニット１２は、制駆動力コントロールユニット１２は、ブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ３を、衝突加速度Ｇ_０から計算されるブレーキ作動時間Ｔ_０とする。

次のステップＳ１８において、制駆動力コントロールユニット１２は、ステップＳ１７ｃにおいて、ブレーキ制御装置６を制御して、ブレーキ機構に制動力を発生させることを開始する。

次のステップＳ１９において、制駆動力コントロールユニット１２は、実際のブレーキ作動時間Ｔが、ステップＳ１７ａにて演算したブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ１、ステップＳ１７ｂにて演算したブレーキ作動時間Ｔ_Ｂ２、又は、ステップＳ１７ｃにて演算したブレーキ作動時間Ｔ_０にてとなったか否かを判定して、ブレーキを解除するか否かを判定する。何れかのブレーキ作動時間となった時にブレーキを解除すると判定し、ステップＳ１０に処理を進める。

次のステップＳ２０において、車両制御システムは、車両を停止させる。

以上のように、この車両制御システムによれば、エアバッグ駆動装置３からエアバッグ制御信号が供給された場合には、衝突後の車速に基づいてブレーキ作動時間を演算して、自動的に当該ブレーキ作動時間に亘ってブレーキ機構を作動させることができる。

したがって、この車両制御システムによれば、自車両Ｖ１の後面衝突を検出した場合には車速が高くなることに応じて所定のブレーキ作動時間Ｔ_０よりも長くし、自車両Ｖ１の前面衝突を検出した場合には車速が低くなることに応じて所定のブレーキ作動時間Ｔ_０よりも短くする。これにより、車両制御システムは、後面衝突である場合には、自車両Ｖ１の加速度が高くなるのでブレーキ作動時間を長くし、前面衝突である場合には、自車両Ｖ１の加速度が低くなるのでブレーキ作動時間を短くでき、最適なブレーキ作動時間とすることができる。

ここで、後面衝突のみならず、前面衝突時にもブレーキ作動時間を調整するのは、自車両Ｖ１にてエアバッグが展開し、ドライバは回避のための運転操作を取りにくいと考えられるからである。このため、車両制御システムは、自動でブレーキ機構を作動させ、自車両Ｖ１を停止させ、２次衝突に備えることできる。

後面衝突が発生したときに上述した制動制御処理を行わない場合、加速度の積分値ΔＶの変化を図７（ａ）に示すように、所定のブレーキ作動時間Ｔ_０までブレーキ機構を動作させることとなる。しかし、上述した制動制御処理を行うことによって、図７（ｂ）に示すように、ブレーキ作動時間を、Ｔ_０＋Ｔｖまで延長できる。

前面衝突が発生したときに上述した制動制御処理を行わない場合、加速度の積分値ΔＶの変化を図８（ａ）に示すように、所定のブレーキ作動時間Ｔ_０までブレーキ機構を動作させることとなる。しかし、上述した制動制御処理を行うことによって、図８（ｂ）に示すように、ブレーキ作動時間を、Ｔ_０−Ｔｖに短縮できる。

側面衝突が発生したときに上述した制動制御処理を行わない場合、加速度の積分値ΔＶの変化を図９（ａ）に示すように、所定のブレーキ作動時間Ｔ_０までブレーキ機構を動作させることとなるが、上述した制動制御処理を行うことによって、図７（ｂ）に示すように、ブレーキ作動時間を、Ｔ_０に維持できる。

このように、車両制御システムは、衝突形態によって加速度の積分値ΔＶが図７乃至図９のように異なっていることに着目して、自動的にブレーキ機構を作動させるときのブレーキ作動時間を調整することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ コントロールユニット
２ａ 前面衝突検知センサ
２ｂ 右側面衝突検知センサ
２ｃ 右側面衝突検知センサ
２ｄ 後面衝突検知センサ
３ エアバッグ駆動装置
４ 車速センサ
５ 加速度センサ
６ ブレーキ制御装置
７ エンジン制御装置
１１ エアバッグコントロールユニット
１２ 制駆動力コントロールユニット

Claims (3)

1. 自車両の衝突を検出する衝突検知手段と、
   自車両の車速を検出する車速検出手段と、
   前記衝突検知手段により自車両の衝突が検出された場合に、当該衝突を検出した後に前記車速検出手段により検出された車速に基づいて、自動的に制動力を発生させる時間である自動制動時間を制御する制動制御手段とを備え、
   前記制動制御手段は、
   前記衝突検知手段により後面衝突が検出された後において前記車速検出手段により検出された車速に基づいて衝突検知時の加速度を取得し、
   前記衝突検知時の加速度が、所定の第１加速度以上であり、前記第１加速度よりも大きい所定の第２加速度以上である場合には、衝突検知時の加速度を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間に対して、前記車速検出手段により検出された車速から計算されるブレーキ作動時間を加算した値を自動制動時間とし、
   前記衝突検知時の加速度が、前記所定の第１加速度以上であり、前記第１加速度よりも大きい第２加速度以上ではない場合には、衝突検知時の加速度を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間に対して、前記車速検出手段により検出された車速から計算されるブレーキ作動時間を減算した値を自動制動時間とすること
   を特徴とする制動制御装置。
   
   
2. 前記制動制御手段は、前記衝突検知手段により自車両の後面衝突を検出した場合には前記車速検出手段により検出した車速が衝突前よりも高くなることに応じて所定の自動制動時間よりも長くし、前記衝突検知手段により自車両の前面衝突を検出した場合には前記車速検出手段により検出した車速が衝突前よりも低くなることに応じて前記所定の自動制動時間よりも短くすることを特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。
3. 前記衝突検知手段が検出した衝突が前面衝突である場合、前記制動制御手段は、衝突したときの加速度を積分して得られる速度増加分から計算されるブレーキ作動時間に対して衝突を検出した後の車速から計算されるブレーキ作動時間を減算した自動制動時間とすること
   を特徴とする請求項１に記載の制動制御装置。
   

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