车辆的制动力控制装置的制作方法

专利名称：车辆的制动力控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制动力控制装置，其基于与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关地控制对车辆施加的制动力。
背景技术：
以往，为了防止碰撞或追尾事故，而检测车辆的前方的障碍物，当与其之间的距离超过阈值地接近时，强制性地向车辆施加制动力而使车辆速度减少。另一方面，在驾驶员识别到与障碍物的接近而要通过进行避开转向来避开与车辆的碰撞时，若未考虑该避开转向而强制性地施加制动力，则制动力对车辆的制动与避开转向发生干涉，有时无法得到充分的避开效果。因此，公开了如下的一种技术根据由驾驶员的避开转向而产生的横向力，利用所谓摩擦圆来算出对车辆能够产生的最大的制动力，通过将制动力的最大值作为该算出值而进行有效的碰撞避免(例如，参照专利文献I)。 另外，公开了一种为了避免制动力对车辆的制动与避开转向的干涉，在该干涉要发生的状况下使施加的制动力下降的技术(例如，参照专利文献2)。在该技术中，在通过转向能够避免碰撞的情况下，与判断为不能的情况相比，将施加的制动力设定得较低。由此实现有效的碰撞避免。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开平10-138894号公报专利文献2 日本特开2004-155241号公报专利文献3 :日本特开2003-175810号公报专利文献4 :日本特开2003-341501号公报专利文献5 :日本特开2002-004931号公报专利文献6 :日本特开2000-128007号公报专利文献7 :日本特开2007-331459号公报专利文献8 :日本特开2005-132172号公报专利文献9 :日本特开2004-155303号公报

发明内容
为了避免行进的车辆与障碍物的碰撞而与驾驶员的制动操作无关地对车辆施加制动力的情况下，若与此同时驾驶员进行避开转向则两者会发生干涉，无法得到充分的避开效果。另一方面，根据驾驶员的避开转向而产生的横向力，利用所谓摩擦圆来算出对车辆能够产生的最大的制动力，要将制动力的最大值限制为该算出值时，由于避开转向产生的横向力等的变动，实际的横向力与制动力的合力难以收纳在该摩擦圆内，因此难以实现有效的碰撞避免。另外，在能够进行基于转向的避开时，仅设定比较低的制动力的话，根据通常障碍物避开时的横向力比较大的情况，制动力还会有过大的情况，结果是有时难以确保障碍物避开用的充分的横向力。本发明鉴于上述问题而作出，其目的是提供一种在基于与车辆前方的障碍物的关系而与驾驶员的制动操作无关地控制对车辆施加的制动力的制动力控制装置中，能够确保基于转向进行的与障碍物的碰撞避免用的横向力的车辆的制动力控制装置。在本发明中，为了解决上述课题，采用如下的结构，S卩预测在进行用于避开障碍物的避开转向时产生的横向力，按照基于此算出的车辆的前后方向的制动力，来限制实际沿着前后方向施加的实际制动力。由此，能够必要且充分地保留基于驾驶员的转向产生的与障碍物的碰撞避免所需的横向力，实际上当驾驶员进行避开转向时，车辆能够避免与障碍物的碰撞。需要说明的是，本申请中，“前后方向”是车辆的驱动力向路面传递的方向，“横向”是与前后方向正交的方向。因此，详细而言，本发明涉及一种车辆的制动力控制装置，基于车辆与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关而控制对该车辆施加的制动力，具备障碍物检测 部，检测位于所述车辆的前方的障碍物；横向力预测部，预测在为了避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力；及制动力控制部，按照基于所述车辆与行驶的路面之间的摩擦和由所述横向力预测部预测到的横向力而算出的该车辆的前后方向的制动力，限制实际沿着前后方向施加的实际制动力。本发明的车辆的制动力控制装置通过施加与驾驶员的制动操作的有无无关而强制性地施加的制动力(以下，也称为“强制制动力”)，能够避开车辆与障碍物的碰撞。在此，为了避开障碍物而有时通过驾驶员自身进行避开转向，此时优选能产生避开用的充分的横向力。因此，在上述制动力控制装置中，当通过障碍物检测部在车辆的前方检测到障碍物时，限制强制性地实际施加的实际制动力。具体而言，当检测到障碍物时，由横向力预测部预测在假设通过避开转向避开该障碍物时对车辆能产生的横向力。该预测到的横向力也可以称为为了能够进行基于避开转向的避开而应确保的横向力。并且，通过制动力控制部，基于该横向力与路面的摩擦，算出沿着车辆的前后方向能施加的制动力，实际施加的强制制动力(实际制动力)按照该算出的理论的值受限制，由此能够确保避开转向所需的横向力。另外，所述横向力预测部也可以根据用于避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物的避开横宽距离，使所述能产生的横向力变动而进行预测。也可以根据避开横宽距离增大时每单位时间为了避开而应移动的距离增大的情况，以随着避开横宽距离增大而避开所需的横向力增大的方式进行预测。在此，在上述制动力控制装置中，所述横向力预测部预测在为了避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力的推移，所述制动力控制部基于所述车辆与行驶的路面之间的摩擦和由所述横向力预测部预测到的横向力推移，算出能沿着该车辆的前后方向施加的制动力的推移，以在施加制动力时若检测到驾驶员的避开转向则进行的规定的下降处理所带来的所述实际制动力的下降推移相对于该算出的能沿着前后方向施加的制动力推移的干涉比例为规定比例以下的方式，限制该实际制动力。横向力预测部预测的横向力推移可以说是横向力的时间性的变动的轨迹。通过如此考虑横向力的推移，根据车辆避开障碍物为止所需的横向力的变化，进行实际制动力的限制处理，由此能准确地确保该变化的横向力。详细而言，对应于预测的障碍物避开用的横向力的推移，算出沿着前后方向能施加的制动力的推移。另一方面，在上述制动力控制装置中，为了确保障碍物避开用的横向力，当检测到驾驶员进行的避开转向时，进行使实际制动力下降的规定的下降处理。并且，以该算出的制动力推移与规定的下降处理所带来的实际制动力的推移成为规定的相关的方式，即以两者干涉的比例成为规定比例以下的方式，进行基于制动力控制部的实际制动力的限制处理。即，以能够实现以之后进行的驾驶员的避开转向为起点的实际制动力的下降处理的方式进行实际制动力的限制处理。在此，上述规定比例是驾驶员实际进行避开转向时的车辆行驶状况为能避开所述障碍物的程度的值。例如，可以采用通过避开转向将车辆行驶状况维持成安全上没有问题的程度的值作为规定比例。需要说明的是，该规定比例也可以为零。通过这种结构，本发明的车辆的制动力控制装置在车辆行驶时检测到障碍物的情况下，基于假设产生的横向力的推移(预测到的横向力的推移)而限制实际制动力。换言之，在驾驶员进行避开转向之前，考虑到之后进行避开转向时执行的规定的下降处理而进行实际制动力的限制处理。因此，即使实际由驾驶员进行避开转向，也能够充分确保障碍物的避 开用的横向力。在此，在上述制动力控制装直中，所述制动力控制部以在所述算出的能沿着如后方向施加的制动力推移成为零的附近所述实际制动力的下降推移与该制动力推移干涉的时间为与所述规定比例对应的规定时间以下的方式，限制该实际制动力。所述算出的制动力推移成为零的附近是与通过规定的下降处理而进行下降推移的实际制动力容易干涉的部位。因此，通过使该部位处的制动力推移与下降推移的干涉时间为规定干涉时间以下，而如上述那样，能够充分地确保障碍物的避开用的横向力。在到上述为止的制动力控制装置中，可以还具备避开转向检测部，该避开转向检测部检测驾驶员的避开转向操作。并且，这种情况下，如果检测到驾驶员的避开转向，则所述制动力控制部进行使所述实际制动力对应于经过时间而按照规定直线或规定的下降曲线下降的所述规定的下降处理。即，在通过制动力控制部限制了实际制动力的状态下，当通过避开转向检测部检测到避开转向时，制动力控制部执行实际制动力的规定的下降处理。该规定的下降处理从避开与障碍物的碰撞的观点出发，可以采用各种方式的下降处理，作为其一例，列举出使实际制动力伴随着时间经过而直线性下降的按照上述规定直线的处理、伴随着时间经过而曲线性地下降的按照上述规定曲线的处理。在此，在到上述为止的制动力控制装置中，所述横向力预测部可以基于用于避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物的避开横宽距离和所述车辆到达该障碍物的到达时间，预测所述能产生的横向力的推移。即，横向力预测部在车辆避开障碍物时，通过考虑车辆遵循的轨迹，而预测能产生的横向力的推移。这种情况下，作为一例，所述横向力预测部可以将所述能产生的横向力的推移作为在避开所述障碍物的中途出现极大值的曲线状的推移进行预测。而且，所述横向力预测部可以对应于所述避开横宽距离而使所述极大值变化。随着避开横宽距离增大，在单位时间左右车辆应避开的距离增大，因此这种情况下，只要进一步增大所述极大值的值即可。在此，在到上述为止的制动力控制装置中，可以还具备摩擦推定部，该摩擦推定部基于该车辆所处的气象条件、该路面状态中的至少一个而推定所述车辆与行驶的路面之间的摩擦。另外，关于摩擦，可以将避开转向与强制制动力容易干涉时的摩擦设定作为规定值。这种情况下，例如，与气象条件或路面状态无关地，可以采用设摩擦系数为I时的摩擦作为该规定值。另外，也可以将本发明的制动力控制装置把握为如下的制动力控制装置，其基于车辆与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关而控制对该车辆施加的制动力，其中，基于车辆与行驶的路面之间的摩擦和为了避开位于所述车辆的前方的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力，控制实际沿着所述车辆的前后方向施加的实际制动力，且用于避开该障碍物的避开横宽距离越大则越减小该实际制动力。发明效果在基于车辆与车辆前方的障碍物的关系而与驾驶员的制动操作无关地控制对车辆施加的制动力的制动力控制装置中，能够确保基于转向进行的与障碍物的碰撞避免用的横向力。


图I是表示搭载了本发明的制动力控制装置的车辆的概要结构的图。图2是对图I所示的制动力控制装置具有的功能部进行形象化后的功能框图。图3中，上段表示车辆的障碍物避开的轨迹，中段表示在该避开时能产生的横向力的推移，下段表示根据该横向力推移而算出的制动力的推移及实际作用的实际制动力的推移。图4A是表示图3的下段所示的制动力推移及实际制动力推移的第二方式的图。图4B是表示图3的下段所示的制动力推移及实际制动力推移的第三方式的图。图5是与通过图I所示的制动力控制装置执行的制动力控制相关的第一流程图。图6是与通过图I所示的制动力控制装置执行的制动力控制相关的第二流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的实施方式的车辆的制动力控制装置10。需要说明的是，以下的实施方式的结构是例示，本发明并未限定为该实施方式的结构。实施例I图I表示搭载有上述制动力控制装置10的车辆I的概要结构。在车辆I设有4个座位，在图I中，表示驾驶员2就座于驾驶席3的状态。驾驶员2就座于驾驶席3而转动方向盘4，从而控制车辆I的行进方向。在此，在图I所示的车辆I的前方搭载有雷达装置20，该雷达装置20发送以车辆I的前方方向为检测范围的毫米波，接收由车外的障碍物反射的反射波，由此能够检测与该障碍物相对于车辆I的相对位置相关的信息。而且，在车辆I搭载有检测该车速度的车速传感器21和检测其横摆率的横摆率传感器22。并且，该雷达装置20、车速传感器21及横摆率传感器22与制动力控制装置10电连接，各自的检测结果交给该装置10，向后述的与障碍物的碰撞避免用的制动力控制供给。而且，在车辆I设置有将其前方捕捉在视场内的车载摄像机23。车载摄像机23的摄像也交给制动力控制装置10，进行使用了该摄像的图像处理、及利用了该处理结果的上述制动力控制。在此，制动力控制装置10是进行如下的制动力的控制的控制装置在车辆I行驶时，根据位于其前方的障碍物与车辆I的距离关系，与驾驶员2的制动操作、即制动器操作无关地向车辆I的制动执行器30作出指示，对车辆I强制性地施加制动力而使其速度减少，以避免与障碍物的碰撞。该制动执行器30是控制制动器液压的装置，能够通过使其液压上升而对车辆I施加制动力。因此，图2表示以制动力控制装置10为中心的、将对车辆I施加的制动力的控制的内容进行形象化后的功能框图。图2所示的制动力控制装置10实质上相当于包括CPU、存储器、硬盘等在内的计算机，因此通过执行控制程序而实现基于图2所示的各功能块的功能。制动力控制装置10具有障碍物检测部11、横向力预测部12、摩擦推定部13、制动力推移计算部14、最大制动力决定部15、制动力控制部16的功能部。所述功能部只不过是例示，制动力控制装置10也可以为了实现规定的目的而具有所述功能部以外的功能部。以
下，说明这些功能部的概要。障碍物检测部11是基于雷达装置20的检测结果而检测车辆I的前方存在的障碍物的功能部。需要说明的是，关于使用了雷达装置20的障碍物的检测技术，是已经公开的技术，因此省略本说明书中的详细的说明。另外，制动力控制部16是经由制动执行器30而控制向车辆I强制性地施加的制动力的功能部。在制动力控制装置10中，当通过障碍物检测部11在车辆I的前方检测到障碍物时，若接近至与该障碍物的距离超过阈值，则制动力控制部16强制性地向车辆I施加制动力，实现其速度的下降。在此，驾驶员2对方向盘4进行避开转向而控制车辆的行进方向从而要避免与障碍物的碰撞时，制动力控制装置10产生的强制性的制动与驾驶员2进行的避开转向发生干涉，难以有效地避免与障碍物的碰撞。因此，若在进行强制性的制动力的施加时进行驾驶员2的避开转向，则该制动力控制部16也进行使该制动力按照规定的下降方式下降的规定的下降处理。需要说明的是，驾驶员2的避开转向的检测基于来自车速传感器21或横摆率传感器22的检测信号进行。而且，为了适当地控制强制性的制动与避开转向的干涉状态，而有效利用基于横向力预测部12、摩擦推定部13、制动力推移计算部14、最大制动力决定部15进行的处理。横向力预测部12是如下的功能部从在要避开行驶的车辆I的前方存在的障碍物时在车辆I能产生何种横向力，换言之为了避开障碍物而应确保何种横向力这样的观点出发，预测该横向力的推移。即，横向力预测部12预测为了避开障碍物而在还未由驾驶员2进行车辆I的避开转向的状态下能产生的横向力的推移。需要说明的是，该横向力预测部12利用车载摄像机23的摄像而进行上述推移预测。接下来，摩擦推定部13是推定作用于车辆I与路面之间的摩擦的功能部。该功能部基于车辆I所处的气象条件或路面状态等而进行摩擦的推定处理。接下来，制动力推移计算部14是如下的功能部基于由横向力预测部12预测的横向力推移和由摩擦推定部13推定的摩擦，算出能够沿着车辆I的前后方向施加的制动力的推移作为制动力推移。该制动力推移计算部14理论上算出制动力推移，实际上并未直接算出应通过制动力控制部16施加的制动力。并且，最大制动力决定部15是如下的功能部以通过制动力控制部16进行的强制性的制动的规定的下降处理为前提，基于由制动力推移计算部14算出的制动力推移与根据规定的下降处理而实际上强制性地施加的实际制动力的下降推移的相关，来决定该实际制动力的最大值。并且，由最大制动力决定部15决定的最大值被设定作为通过制动力控制部16实际施加的实际制动力的上限。具有这种功能部的制动力控制装置10通过上述实际制动力的最大值的设定，能够进行检测到避开转向时的规定的下降处理，并且将实际制动力的下降推移与算出的制动力推移发生干 涉的程度抑制成规定比例以下，由此能够必要且充分地确保预测到的避开转向所需的横向力。接下来，基于图3，说明通过制动力控制装置10进行的制动力控制的详细情况。图3中，上段表示预测为车辆I避开前方的障碍物时遵循的轨迹L0，中段利用曲线LI表示在该避开时能产生的横向力Gy的推移，下段表示沿着车辆I的前后方向施加的制动力Gx的推移，根据上述横向力推移而算出的能施加的理论的制动力Gx的推移由曲线L2表示，实际施加的实际制动力的推移由曲线L3表不。关于这些推移，中段所不的车辆I的横向力推移LI通过上述横向力预测部12求出，下段所示的制动力推移L2通过上述制动力推移计算部14求出。而且，实际制动力的推移L3中的在时刻T2以后下降的推移L3’相当于本发明的下降推移。需要说明的是，时刻Tl是为了避免与障碍物的碰撞而通过制动力控制装置10开始强制性地施加制动力的时刻。因此，在经过了时刻Tl之后，实际制动力随着时间的经过而直线性地增加(参照线L3)。而且，时刻T2表示进行本发明的制动力控制的一个时刻。如图3的上段所示，作为障碍物的前车40位于车辆I的前方。因此，驾驶员2若相对于前车40未进行避开转向或减速等操作，则车辆I可能与前车40发生碰撞。在此，车辆I与前车40的相对的位置关系由TTC表示。TTC通过将前车40与车辆I的车间距离除以前车40与车辆I的车速差而求出，可以说是表示车辆I与前车40碰撞之前的时间的参数。并且，车辆I为了避免与前车40的碰撞而应在横向上避开的距离即避开横宽距离由W表示。即，在时刻T2时，车辆I存在于与相对于前车40发生碰撞之前的TTC相当的位置，为了通过转向避免该碰撞，必须遵循图3的上段的实线LO所示的轨迹而以避开横宽距离向横向移动。为了使车辆I遵循该轨迹LO，驾驶员2需要将方向盘4先向左较大地转动，然后将方向盘4向右回轮而使车辆I返回直行的状态。考虑到这种实际的驾驶员2的方向盘4的避开转向，横向力预测部4基于上述TTC及避开横宽距离W，如图3的中段所示那样算出假设进行了避开转向时对车辆I能产生的横向力的推移。具体而言，以在时间TTC移动避开横宽距离W时，横向上的车辆I的加速度根据实车中的驾驶员操作而平滑变动的情况为前提，预测横向力的推移。例如图3的中段所示，在驾驶员2开始避开转向的时刻T2，横向力从零开始逐渐增加，在规定的时刻出现正值的峰值Gymax，然后平滑地减少，在出现负值的峰值之后平滑地返回零。需要说明的是，关于横向力推移的预测，优选如上述那样考虑了驾驶员2的实际的避开转向的预测，但为了减轻本发明的制动力控制的处理负荷，也可以是直线性地表现横向力的推移等简洁的方式的横向力推移。另夕卜，通常，横向力推移中的横向力的最大值Gymax的值处于随着TTC的值减小而增大，而且随着避开横宽距离W的值增大而增大的倾向。接下来，制动力计算部14基于中段所示的横向力推移，根据下式，算出理论性的前后方向的制动力的推移，该制动力推移Gx由图3的下段的单点划线的线L2表示。
G X =-/" (P2-Gyz)μ :车辆与路面之间的摩擦系数Gy :图3的中段所示的预测到的横向力推移在此，摩擦系数μ由摩擦系数推定部13推定，其详细情况在后面叙述。并且，最大制动力决定部15基于由线L2表示的制动力推移与实际制动力推移的相关，尤其是与通过利用制动力控制部16进行规定的下降处理而遵循的实际制动力的下降推移L3’的相关，来决定时刻Τ2的实际制动力的最大值Gxmax。在图3所示的实施例中，该规定的下降处理是根据检测到驾驶员2的实际的避开转向时的实际制动力，按照一定的斜率的直线使实际制动力下降的处理。并且，该直线的斜率是在制动力的下降不会对车辆I的行驶性等造成影响的范围内适当设定的常数，作为一例可以采用O. 6G/秒。
关于实际制动力的最大值Gxmax的具体的决定，在时刻T2的时间点，以下降推移L3’与制动力推移L2发生干涉的区间的时间长度At成为作为基准的规定时间AtO以下的方式使具有一定的斜率的下降推移L3’在图中沿着时间轴方向移动。并且，下降推移L3’与时刻T2的时间点的制动力轴交叉的点被决定作为时刻T2的时间点的实际制动力的最大值Gxmax。详细而言，在时刻T3，在制动力推移L2中，能施加的制动力成为零。因此，在该时刻T3附近，根据下降推移L3’与制动力推移L2容易干涉的情况，以该附近的干涉时间长度At的值成为规定时间Δ t0以下的方式决定最大值Gxmax。需要说明的是，由于实际制动力超过理论上能施加的制动力，因此下降推移L3’与制动力推移L2发生干涉的状态是难以确保为了障碍物避开所需的横向力的状态。然而，本申请人实验性地得到了在下降推移L3’与制动力推移L2的干涉时间At为规定时间AtO以下时车辆I的行驶性不会产生实质性的问题的见解。因此，即使如上述那样以干涉时间长度At成为规定时间AtO以下的方式决定实际制动力的最大值Gxmax，也不会产生实质性的问题。需要说明的是，作为规定时间AtO的一例，可以采用O. I秒。当然，如图4A所示，以下降推移L3’与制动力推移L2的干涉时间长度Λ t成为零的方式决定实际制动力的最大值Gxmax也可。这种情况下，理论上，也能保证为了障碍物避开所需的横向力的确保。另外，基于制动力控制部16进行的规定的下降处理也可以不仅是使实际制动力呈直线状下降的处理，还可以是如图4B所示呈曲线状下降的处理。即便在这种情况下，也以下降推移L3’与制动力推移L2的干涉时间长度At成为零的方式决定实际制动力的最大值Gxmax0制动力控制部16将如此决定的最大值Gxmax使用于实际施加的实际制动力的上限，进行强制性的制动力的施加控制。即，从上述时刻Tl到检测到驾驶员2的实际的避开转向为止的期间，进行上述的实际制动力的最大值Gxmax的决定、及以其为上限的实际制动力的控制。并且，当检测到驾驶员2的实际的避开转向时，进行基于制动力控制部16的规定的下降处理。通过这种制动力控制，能够必要且充分地确保障碍物避开用的横向力。需要说明的是，在图3的下段、图4A、图4B中，虚线所示的实际制动力的推移L3”表示未进行基于上述制动力控制部16的最大值Gxmax处的限制处理时的实际制动力的推移。遵循该推移L3”的是要仅利用基于制动力控制部16的制动力来使车辆I减速的情况。在此，关于包含图3所示的制动力控制的车辆I的制动力的控制，以下基于图5进行说明。图5是行驶的车辆I为了避免与前车40碰撞而反复执行的制动力控制的流程图。该控制通过在制动力控制装置10内执行的控制程序而实现。首先，在SlOl中，通过障碍物检测部11来判定是否存在相对于车辆I的行驶的障碍物。通过该处理为肯定判定时进行S102以后的处理，为否定判定时再次进行该处理。需要说明的是，在本实施例中，作为车辆I的障碍物，以检测到前车40的情况为前提，继续S102以后的处理的说明。若SlOl的处理结束，则进入S102。在S102中，在要通过避开转向来避开检测到的 前车时，算出车辆I应横向移动的距离即避开横宽距离W。具体而言，通过对由车载摄像机23拍摄到的包含前车40的图像进行处理，算出车辆I应横向移动的距离。该图像处理基于现有技术，因此在本说明书中省略其详细的说明。需要说明的是，在车辆I上未搭载车载摄像机23的情况下，采用通常的车线宽的值(例如，3. 5m)作为避开横宽距离W。当S102的处理结束时，进入S103。在S103中，通过摩擦推定部13，进行车辆I行驶的路面与车辆I之间的路面摩擦的推定。例如，在车辆I上搭载有用于检测雨天的雨量传感器的情况下，也可以当通过该传感器判断为车辆I所处的气象条件为雨天时，与不是雨天的情况相比降低路面摩擦的系数μ。作为一例，设雨天时的路面摩擦系数μ为0.6,设不是雨天时的路面摩擦系数μ为0.8。当S103的处理结束时，进入S104。在S104中，判定当前时间点的车辆I的状态是否处于能够通过驾驶员2的避开转向而避免与前车40的碰撞的状态。具体而言，在通过利用雷达装置20的检测结果而得到的车辆I与前车40的车间距离、车辆I与前车40的速度差而算出的到碰撞之前的时间TTC为规定的值以下时，判断为即便驾驶员2立即进行避开转向，根据车辆I的行驶性能等也不能避免碰撞。在S104中为肯定判定时进入S105，为否定判定时进入S111。在S105中，如基于图3的中段进行说明那样，通过横向力预测部12来预测为了避免与前车40的碰撞所需的横向力的推移。然后，在S106中，如基于图3的下段等说明那样，通过制动力推移计算部14，基于由S105预测的横向力推移和由S 103推定的路面摩擦，算出理论上能产生的制动力的推移。并且，当S106的处理结束时，在S107中，如基于图3的下段等说明那样，通过最大制动力决定部15,基于由S106算出的制动力推移和通过制动力控制部16进行的规定的下降处理所对应的实际制动力的下降推移，决定实际制动力的最大值Gxmax。当S107的处理结束时，进入S108。在S108中，判定由驾驶员2进行的避开转向实际上是否进行。具体而言，基于来自横摆率传感器22或车速传感器21的检测结果、由车载摄像机23进行的摄像中的前车40的向横向的移动量、方向盘4的转向角度等,判定避开转向的有无。在S108中为肯定判定时进入S110，为否定判定时进入S109。在此，处理进入S109的情况是在通过驾驶员2的避开转向而能够进行碰撞避免的状况下还未进行实际的避开转向的状况。因此，这种情况下，经由制动执行器30，对车辆I施加强制性的实际制动力。但是，施加的实际制动力以S107中决定的最大值Gxmax为上限而上升。接下来，处理进入SllO的情况是在通过驾驶员2的避开转向而能够进行碰撞避免的状况下进行了实际的避开转向的状况。这种情况下，如上述那样对于实际制动力进行规定的下降处理。其结果是，实际制动力如图3的下段表示的下降推移L3’所示那样下降。接下来，处理进入Slll的情况是通过驾驶员2的避开转向不能进行碰撞避免的状况。这种情况下，为了降低车辆I的速度，进行基于制动力控制部16的通常制动。该通常制动是通过不将车辆I的车轮锁定的程度的尽量大的制动力使车辆I的速度下降的处理。因此，这种情况的实际制动力在图3的下段遵循虚线L3”所示的推移。需要说明的是，基于S109、S110、S111的各处理通过制动力控制部16进行。根据 本控制，在通过驾驶员2的避开转向而能够避免与前车的碰撞的状况下，进行实际制动力的最大值为Gxmax的控制，且当检测到驾驶员2进行的避开转向时，对于实际制动力进行下降处理。并且，在该下降处理的过程中，实际制动力超过理论上能够施加的制动力的比例为规定比例以下，因此在车辆I的避开动作中，能够必要且充分地确保为了碰撞避免所需的横向力。而且，在通过驾驶员2的避开转向无法避免与前车的碰撞的状况下，通过通常制动而进行尽量快速的车辆I的减速。<变形例>与上述路面摩擦的推定处理相关的变形例如以下所公开。可以通过车载摄像机23拍摄路面，根据该拍摄到的路面状态，将车辆I行驶的路面的状态分类成例如干状态、因雨水而变湿的湿状态、其表面堆积有雪的积雪状态、其表面冻结的冻结状态，采用与各状态对应的规定的路面摩擦系数μ作为S103中的推定值。作为一例，可以将干状态、湿状态、积雪状态、冻结状态的各自的路面摩擦系数μ设为1、0. 7、0. 3、0. I。另外，强制性的制动力与驾驶员2进行的避开转向实际发生干涉的可能性多是在车辆I行驶的路面为干的状态。这是因为，在路面为湿状态、积雪、冻结状态下，从路面对车辆I传递的横向力弱的情况在感觉上容易向驾驶员2传递，因此在心理上，驾驶员2处于在与障碍物的距离比较长的状况下进行避开转向的倾向，这种情况下，强制性的制动力与驾驶员2进行的避开转向难以干涉。根据这点，在图5所示的制动力控制中，可以取代进行S103的路面摩擦的推定处理，而始终采用处于强制性的制动力与驾驶员2进行的避开转向发生干涉的倾向的、路面为干状态时的摩擦系数μ (例如I)作为规定值。实施例2关于基于本发明的制动力控制装置10的制动力控制的第二实施例，基于图6进行说明。图6是制动力控制的流程图，该控制通过在制动力控制装置10内执行的控制程序来实现。关于与上述的实施例I所示的制动力控制中的处理相同的处理，标注同一参照编号，省略其详细的说明。在本实施例中，没有实施例I所示的S102中的避开横宽距离W的计算处理、及S103中的路面摩擦的推定处理。取代所述处理，如上述实施例I所示，始终采用车线宽的规定值作为避开横宽距离W，始终采用作为干状态时的规定值的摩擦系数作为路面摩擦系数μ。并且，当在S104中为肯定判定时，取代S105的处理，进行S201的处理。在此，在S201中，通过横向力预测部12来设定规定的最大横向力推移。该规定的最大横向力推移是与实际的车辆I与前车40的相对位置关系无关而在通过避开转向能够避免碰撞的条件下，当车辆I尽量接近前车40时用于避免碰撞的最大横向力推移。因此，在车辆I中，只要能够确保该规定的最大横向力推移，在通过避开转向能够避免碰撞的条件下，就能够始终确保必要的横向力推移。并且，该规定的最大横向力推移事先基于关于车辆I进行的实验等而算出，在制动力控制装置10中采用。当S201的处理结束时，进行S106以后的处理。根据本控制，始终在车辆I的行驶中，在通过避开转向能够避免碰撞的条件下，始终最大限度确保所需的横向力。实施例3在上述实施例I、实施例2中，横向力预测部12预测了避开障碍物即前车40所需的横向力的推移，但也可以取代之而预测时间上不连续的横向力的值，以确保该横向力的方式进行对车辆I强制性地施加的实际制动力的限制处理。例如，可以基于避开横宽距离W及车辆I与前车40发生碰撞之前的时间TTC，算出车辆I为了避开前车40所需的最大的横向力，以确保该算出的横向力的方式，限制实际制动力。这种情况下，也可以是考虑需要该最大横向力的时刻，在该时刻的时间点限制实际制动力的结构。由此，能够确保避开转向时所需的横向力。
标号说明I · · · ·车辆2 · · · ·驾驶员3· · · 驾驶席4· · · 方向盘10 · · · ·制动力控制装置20 · · · ·雷达装置21 · · · ·车速传感器22 · · · ·横摆率传感器23· · · 车载摄像机30 · · · ·制动执行器
权利要求
1.一种车辆的制动力控制装置，基于车辆与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关而控制对该车辆施加的制动力，具备 障碍物检测部，检测位于所述车辆的前方的障碍物； 横向力预测部，预测在为了避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力；及 制动力控制部，按照基于所述车辆与行驶的路面之间的摩擦和由所述横向力预测部预测到的横向力而算出的该车辆的前后方向的制动力，限制实际沿着前后方向施加的实际制动力。
2.根据权利要求I所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述横向力预测部预测在为了避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力的推移， 所述制动力控制部基于所述车辆与行驶的路面之间的摩擦和由所述横向力预测部预测到的横向力推移，算出能沿着该车辆的前后方向施加的制动力的推移，以在施加制动力时若检测到驾驶员的避开转向则进行的规定的下降处理所带来的所述实际制动力的下降推移相对于该算出的能沿着前后方向施加的制动力推移的干涉比例为规定比例以下的方式，限制该实际制动力。
3.根据权利要求2所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述规定比例是驾驶员进行避开转向时的车辆行驶状况为能避开所述障碍物的程度的值。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述制动力控制部以在所述算出的能沿着前后方向施加的制动力推移成为零的附近所述实际制动力的下降推移与该制动力推移干涉的时间为与所述规定比例对应的规定时间以下的方式，限制该实际制动力。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的车辆的制动力控制装置，其中， 还具备避开转向检测部，该避开转向检测部检测驾驶员的避开转向操作， 如果检测到驾驶员的避开转向，则所述制动力控制部进行使所述实际制动力对应于经过时间而按照规定直线或规定的下降曲线下降的所述规定的下降处理。
6.根据权利要求2 5中任一项所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述横向力预测部基于用于避开由所述障碍物检测部检测到的障碍物的避开横宽距离和所述车辆到达该障碍物的到达时间，预测所述能产生的横向力的推移。
7.根据权利要求6所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述横向力预测部将所述能产生的横向力的推移作为在避开所述障碍物的中途出现极大值的曲线状的推移进行预测。
8.根据权利要求7所述的车辆的制动力控制装置，其中， 所述横向力预测部对应于所述避开横宽距离而使所述极大值变化。
9.根据权利要求广8中任一项所述的车辆的制动力控制装置，其中， 还具备摩擦推定部，该摩擦推定部基于该车辆所处的气象条件、该路面状态中的至少一个而推定所述车辆与行驶的路面之间的摩擦。
10.一种车辆的制动力控制装置，基于车辆与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关而控制对该车辆施加的制动力，其中， 基于车辆与行驶的路面之间的摩擦和为了避开位于所述车辆的前方的障碍物而由驾驶员进 行避开转向时能产生的横向力，控制实际沿着所述车辆的前后方向施加的实际制动力，且用于避开该障碍物的避开横宽距离越大则越减小该实际制动力。
全文摘要
一种车辆的制动力控制装置，基于车辆与车辆前方的障碍物的关系，与驾驶员的制动操作无关而控制对车辆施加的制动力，其中，预测在为了避开检测到的障碍物而由驾驶员进行避开转向时能产生的横向力，按照基于该预测的横向力而算出的沿着车辆的前后方向能施加的制动力，限制实际沿着前后方向施加的实际制动力。由此，在控制车辆的制动力的制动力控制装置中，确保基于转向的用于避免与障碍物的碰撞的横向力。
文档编号B60T7/12GK102905946SQ201080067049
公开日2013年1月30日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者汤浅均, 佐藤修, 冲田敏宣, 名波刚 申请人:丰田自动车株式会社