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JP6770555B2 - ブレーキランプ制御装置および車両 - Google Patents

ブレーキランプ制御装置および車両 Download PDF

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Description

本発明は、ブレーキランプ制御装置および車両に関する。
下記特許文献1の段落0020等には、車両の後部にブレーキランプを設け、ドライバーがブレーキペダルを踏んだ場合、あるいは電子制御ユニットからの指令によって自動制動が作動したときにブレーキランプを点灯することが記載されている。
特開2006−76421号公報
ところで、ACC(Adaptive Cruise Control/定速走行・車間距離制御装置)を用いて、長い下り勾配で指定速度で車両を走行させようとする場合、車両のエンジンブレーキまたは回生ブレーキによって、ほぼ指定された速度を維持できるものの、制動力が若干不足する場合がある。また、平地または上り坂等においても類似の状態が発生することがある。例えば、指定減速度で車両を減速させようとする場合、車両のエンジンブレーキまたは回生ブレーキによって、ほぼ指定減速度を達成できるものの、減速度が若干足りなくなる場合がある。このような場合、ACCは、車両の主制動装置(例えば油圧ブレーキ)を断続的に動作させることによって、指定速度または指定減速度を実現しようとする。しかし、ACCが車両の油圧ブレーキを断続的に動作させると、ブレーキランプが点滅を繰り返すため、特に後続車両の運転者にとって目障りになる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ブレーキランプを適切に点灯させることができるブレーキランプ制御装置および車両を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明のブレーキランプ制御装置は、車両のブレーキに対する自動制動操作のオン/オフ状態を表すブレーキ状態信号を出力するブレーキ状態信号出力部と、前記ブレーキ状態信号に基づいてブレーキランプの点滅状態を制御するとともに、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、所定時間は前記ブレーキランプを点灯状態にする点灯制御部と、前記車両が走行中の道路における昇り勾配または下り勾配を検出する勾配検出部と、前記勾配検出部によって、所定値以上の勾配が検出されると、平坦路よりも前記所定時間を長くする点灯時間制御部と、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、前記所定時間が経過する前に前記ブレーキ状態信号がオン状態になると、前記所定時間の計測をリセットするとともに、前記所定時間の計測を再開始するリセット制御部と、前記ブレーキに対する操作量が所定の第1の操作量を超えると、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、前記ブレーキランプを直ちに消灯させる消灯制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ブレーキランプを適切に点灯させることができる。
本発明の一実施形態による車両のブロック図である。 車両における各部の波形図である。
〈実施形態の構成〉
図1は、本発明の一実施形態による車両1のブロック図である。
図1において車両1は、バッテリ10(高圧バッテリ)と、インバータ12と、モータ14と、エンジン16と、トランスミッション18と、ブレーキ装置20と、油圧機構21と、ブレーキペダル22と、アクセルペダル24と、ブレーキ操作量センサ26と、車輪30と、バッファ回路32と、ブレーキランプ34と、TILTセンサ36(勾配検出部)と、制動アクチュエータ42と、駆動アクチュエータ44と、ブレーキランプ制御部50と、走行制御部120と、を備えている。
バッテリ10は直流電圧を出力し、インバータ12は、該直流電圧を変調することによって交流電圧に変換し、モータ14を駆動する。また、エンジン16は、例えば内燃機関である。トランスミッション18は、モータ14またはエンジン16において発生した動力を車輪30に伝達することによって、車両1を走行させる。ブレーキ装置20は、車輪30とともに回転するブレーキディスク(図示せず)と、ブレーキディスクを挟持しつつ押圧するブレーキパッド(図示せず)と、を備えている。
ブレーキペダル22が運転者(図示せず)によって操作されると、その操作力は油圧機構21を介してブレーキ装置20に伝達され、ブレーキ装置20は車両1を制動する。制動アクチュエータ42は、車両制御装置100から供給されるブレーキペダル指令値BP*(またはブレーキ装置の油圧指令値)に応じてブレーキペダル22を駆動し、これによってブレーキ装置20を動作させて車両1を自動制動する。ブレーキ操作量センサ26は、ブレーキペダル操作量BP(操作量)を検出し、出力する。ここで、ブレーキペダル操作量BPとは、ブレーキペダル22が操作されていないときに「0」となり、ブレーキペダル22の踏込量が大きくなるほど大きくなる値である。なお、図示の例では、制動アクチュエータ42が作動すれば、ブレーキペダル22も自動的に踏み込まれる。
また、アクセルペダル24は、運転者によって踏込量が操作され、エンジン16のスロットル開度、またはインバータ12の出力電圧を変化させることによって、車輪30に伝達される動力を変化させる。駆動アクチュエータ44は、車両制御装置100から供給されるアクセルペダル指令値AP*に応じてアクセルペダル24の踏込量を操作し、これによって、車輪30に伝達される駆動力を変化させる。すなわち、駆動アクチュエータ44が作動すれば、アクセルペダル24も自動的に踏み込まれる。また、TILTセンサ36は、加速度センサ等で構成され、車両1の前後方向の傾斜に応じて、走行中の道路の勾配を検出する。
走行制御部120は、トルク指令部122と、アクセル制御部124と、ブレーキ制御部126と、を備えている。トルク指令部122は、オートクルーズおよび追従走行の制御を行うために、トルク指令値を出力するものである。ここで、トルク指令値は、車両1の駆動トルクまたは制動トルクを指令する値であり、単眼カメラ、ミリ波レーダ等(図示略)の検出結果に基づいて、決定される。また、オートクルーズとは、指定されたクルーズ設定速度で車両1を走行させることを指す。また、追従走行とは、車両1の前方を走行する先行車両(図示せず)が存在する場合は、クルーズ設定速度以下の速度範囲で、アクセル操作やブレーキ操作を自動で行いつつ、速度に応じた車間距離を保ち、車両1を先行車両に追従させることを指す。アクセル制御部124は、トルク指令値に応じて、上述したアクセルペダル指令値AP*を出力する。また、ブレーキ制御部126は、トルク指令値に応じて、上述したブレーキペダル指令値BP*を出力する。
ブレーキ操作量センサ26が出力するブレーキペダル操作量BPは、ブレーキペダル22が操作されていないときに「0」となり、ブレーキペダル22の踏込量が大きくなるほど大きくなる値である。
また、ブレーキランプ制御部50は、比較器52(消灯制御部)と、比較器54(ブレーキ状態信号出力部)と、NOT回路56と、エッジ検出回路58(リセット制御部)と、クロック回路60と、AND回路62と、カウンタ64(点灯制御部)と、AND回路68(点灯制御部)と、カウント設定回路66(点灯時間制御部)と、OR回路70(点灯制御部)と、を備えている。
比較器54は、ブレーキペダル操作量BPが零値であれば“0”になり、ブレーキペダル操作量BPが零値を超えていると“1”になる信号S54を出力する。すなわち、信号S54は、ブレーキのオン/オフ状態(“1”/“0”)を表す信号になるため、以下、信号S54を「ブレーキ状態信号」と呼ぶ。NOT回路56は、ブレーキ状態信号S54を反転し、反転ブレーキ状態信号S56として出力する。クロック回路60は、所定周期のクロック信号S60を出力する。AND回路62は、反転ブレーキ状態信号S56と、クロック信号S60との論理積をクロック信号CLとして、カウンタ64に供給する。
エッジ検出回路58は、ブレーキ状態信号S54の値が変動すると、ワンショットの矩形波パルスを発生する。この矩形波パルスは、リセット信号RSTとしてカウンタ64に供給される。カウンタ64は、クロック信号CLをカウントし、カウント結果SCとして出力する。但し、カウンタ64にリセット信号RSTが供給されると、カウント結果SCは「0」にリセットされる。また、カウント結果SCが、指定されたカウントリミット値SLに達した場合にも、カウント結果SCは「0」にリセットされる。
カウント設定回路66は、TILTセンサ36が検出した勾配に応じて、上述したカウントリミット値SLを設定する。すなわち、カウント設定回路66は、TILTセンサ36によって検出された昇り勾配または下り勾配が所定値未満であるとき、すなわち道路が平坦に近い場合は、カウントリミット値SLとして所定の第1のリミット値を設定する。また、カウント設定回路66は、TILTセンサ36によって上記所定値以上の昇り勾配または下り勾配が検出されると、カウントリミット値SLとして、所定の第1のリミット値よりも大きい第2のリミット値を設定する。これは、昇り勾配または下り勾配においては、平坦路と比較して、ブレーキペダル指令値BP*の変動周期が長くなる傾向があるためである。
比較器52は、ブレーキペダル操作量BPが所定の操作量BP1(第1の操作量)以下であれば“1”になり、ブレーキペダル操作量BPが操作量BP1を超えると“0”になる比較信号S52を出力する。ここで、操作量BP1は、車両1を停止させ、あるいは大きく減速させようとする程度の値である。
比較信号S52と、カウント結果SCとは、AND回路68に供給される。但し、AND回路68において、カウント結果SCは論理値であると見做される。すなわち、カウント結果SCが「0」であれば論理値は“0”であると見做され、カウント結果SCが「0」を超えていれば、論理値は“1”であると見做される。AND回路68は、比較信号S52と、カウント結果SCとの論理積を信号S68として出力する。
OR回路70は、ブレーキ状態信号S54と、信号S68との論理和を、ブレーキランプ制御信号SBとして出力する。ブレーキランプ制御信号SBは、“1”であるときにブレーキランプ34の点灯を指示し、“0”であるときに消灯を指示する信号である。バッファ回路32は、ブレーキランプ制御信号SBをバッファリングし、ブレーキランプ34を点灯または消灯する。
〈実施形態の動作〉
次に、図2を参照し、本実施形態の動作を説明する。なお、図2は、車両1における各部の波形図である。
図2において、ブレーキペダル操作量BP、カウント結果SC、およびブレーキランプ制御信号SBは、図1において説明した信号である。また、SCXおよびSBXは、後述する比較例における信号である。なお、図示の例は自動追従走行を行う場合の例であるため、ブレーキ操作は自動的に行われる。
図2の時刻t2以前においてブレーキペダル操作量BPは「0」であったが、時刻t2においてブレーキペダル操作量BPが「0」を超える値になっている。このため、比較器54が出力するブレーキ状態信号S54は、時刻t2において“0”から“1”に立ち上がる。そして、エッジ検出回路58はリセット信号RSTを出力し、カウンタ64のカウント結果SCは「0」にリセットされる。また、NOT回路56が出力する反転ブレーキ状態信号S56は“0”になるため、クロック信号CLは“0”になり続ける。従って、図2に示すように、時刻t2以降、カウント結果SCは「0」であり続ける。
次に、図2の時刻t4には、ブレーキペダル操作量BPは再び「0」に戻っている。このため、図1においてブレーキ状態信号S54は、時刻t4に“1”から“0”に立ち下がり、エッジ検出回路58はリセット信号RSTを出力する。これにより、カウンタ64のカウント結果SCは、時刻t4において「0」にリセットされる。また、ブレーキ状態信号S54が“0”になると、反転ブレーキ状態信号S56は“1”になるため、クロック信号S60がそのままクロック信号CLとしてカウンタ64に供給される。これにより、時刻t4以降、カウンタ64が出力するカウント結果SCは、時間の経過とともに上昇してゆく。
次に、図2の時刻t6において、ブレーキペダル操作量BPは、再び「0」を超える値に立ち上がっている。従って、時刻t6において、ブレーキ状態信号S54は“0”から“1”に立ち上がる。そして、エッジ検出回路58はリセット信号RSTを出力し、カウンタ64のカウント結果SCは「0」にリセットされる。また、その後の時刻t8において、ブレーキペダル操作量BPは、再び「0」に戻っている。従って、時刻t6〜t8の期間の動作は、時刻t2〜t4の期間の動作と同様である。すなわち、時刻t6〜t8の期間は、カウント結果SCは「0」のまま保持される。
ブレーキペダル操作量BPは、時刻t8には再び「0」になり、時刻t10には再び「0」を超える値になり、時刻t12には再び「0」になっている。従って、時刻t8〜t12の期間における動作は、時刻t4〜t8の期間における動作と同様である。時刻t12〜t18の期間における動作も、同様である。
図示の例においては、時刻t18においてブレーキペダル操作量BPが再び「0」になると、それ以降のブレーキペダル操作量BPは、「0」のまま保持されている。このため、カウント結果SCがカウントリミット値SLに至るまで、カウント結果SCは上昇を続け、時刻t22にカウント結果SCがカウントリミット値SLに等しくなると、カウント結果SCが「0」にリセットされる。カウント結果SCが「0」からカウントリミット値SLに至るまでの時間を、カウントアップ時間TB(所定時間)と呼ぶ。
カウントアップ時間TBは、200ms(ミリ秒)〜800ms程度にすることが好ましく、450ms(ミリ秒)〜550ms程度にすることがより好ましい。カウントアップ時間TBを200ms以上にする理由は、カウントアップ時間TBを200msよりも短くすると、ブレーキランプ34が短い周期で点滅を繰り返し、後続車両の運転者にとって目障りになることがあるためである。また、カウントアップ時間TBを800msよりも長くすると、ブレーキ操作が無いにもかかわらずブレーキランプ34が点灯する時間が長くなりすぎるためである。
ここで、時刻t2〜t22の期間におけるブレーキペダル操作量BPおよびカウント結果SCの波形を再び検討すると、この期間中、ブレーキペダル操作量BPまたはカウント結果SCのうち何れかが「0」を超える値になっている。図1において、ブレーキペダル操作量BPが「0」を超えると、ブレーキ状態信号S54が“1”になる。また、カウント結果SCが「0」を超える値になると、比較信号S52が“1”である限り、信号S68は“1”になる。従って、図2において時刻t2〜t22の期間は、ブレーキ状態信号S54または信号S68が“1”になるため、図2に示すように、同期間において、ブレーキランプ制御信号SBは“1”になり続け、その期間中、ブレーキランプ34は点灯を続ける。
ところで、図1においてブレーキペダル操作量BPが操作量BP1を超えると、比較信号S52は“0”になるため、ブレーキランプ制御信号SBは、ブレーキ状態信号S54に等しくなる。このため、ブレーキペダル操作量BPが大きい場合(操作量BP1を超える場合)は、ブレーキペダル操作量BPが「0」に戻ると、ブレーキランプ34は直ちに消灯する。これにより、ブレーキペダル操作量BPが大きい場合には、ブレーキペダル操作量BPに対するブレーキランプ34の点滅のレスポンス性を高めることができる。
〈比較例1〉
次に、上記実施形態の効果を明らかにするため、比較例について検討する。
まず、「比較例1」として、上述した特許文献1のように、ブレーキペダル操作量BPが「0」を超えるとブレーキランプ34を点灯させ、ブレーキペダル操作量BPが「0」に戻るとブレーキランプ34を消灯させる構成について検討する。
この構成によれば、非常に短い周期でブレーキランプ34が点滅する。例えば、図2においてカウントアップ時間TBが500msであるとすると、ほぼ200msの周期でブレーキランプ34が点滅することになる。これでは、後続車両の運転者にとって非常に目障りになるという問題が生じる。
〈比較例2〉
上記比較例1の問題を解決するために、「ブレーキペダル操作量BPが「1」を超えると、必ずカウントアップ時間TBだけは、ブレーキランプ制御信号SBを“1”にする」という対策が考えられる。その対策を施したものを「比較例2」とする。
図2に示すカウント結果SCXは、比較例2におけるカウント結果SCである。但し、比較例2におけるカウント結果SCXは、一度カウントアップが開始されると、途中でリセットされることなく、カウントリミット値SLに達する。また、ブレーキランプ制御信号SBXは、比較例2におけるブレーキランプ制御信号SBであり、カウント結果SCXが「0」を超える場合にブレーキランプ制御信号SBXが“1”になることとしている。
図2に示した例においては、時刻t2にブレーキランプ制御信号SBXが“1”に立上った後、カウントアップ時間TBが経過する時刻t14までブレーキランプ制御信号SBXは“1”に維持される。その後、時刻t16においてブレーキペダル操作量BPが再び「0」を超えると、その時点からカウントアップ時間TBが経過する時刻t20までブレーキランプ制御信号SBXは“1”に維持される。
カウントアップ時間TBが500msであると仮定すると、比較例2においては、図2に示すように、ブレーキランプ34が約500ms周期で点滅を繰り返すことがある。比較例2においては、比較例1と比較するとブレーキランプ34の点滅周期が長くなるが、後続車両の運転者にとって、やはり目障りになる。
〈実施形態の効果〉
以上のように、本実施形態のブレーキランプ制御装置(50)は、ブレーキ状態信号(S54)に基づいてブレーキランプ(34)の点滅状態を制御するとともに、ブレーキ状態信号(S54)がオフ状態(“0”)になった後、所定時間(TB)はブレーキランプ(34)を点灯状態にする点灯制御部(64,68,70)と、を備える。これにより、ブレーキランプ(34)が短い周期で点滅することを防止でき、ブレーキランプ(34)を適切に点灯させることができる。
また、ブレーキランプ制御装置(50)は、車両(1)が走行中の道路における昇り勾配または下り勾配を検出する勾配検出部(36)と、勾配検出部(36)によって、所定値以上の勾配が検出されると、平坦路よりも所定時間(TB)を長くする点灯時間制御部(66)と、をさらに備える。これにより、勾配路において所定時間(TB)を長くすることができ、ブレーキランプ(34)を一層適切に点灯させることができる。
また、ブレーキランプ制御装置(50)は、ブレーキ状態信号(S54)がオフ状態(“0”)になった後、所定時間(TB)が経過する前にブレーキ状態信号(S54)がオン状態(“1”)になると、所定時間(TB)の計測をリセットするとともに、所定時間(TB)の計測を再開始するリセット制御部(58)をさらに備える。これにより、ブレーキランプ(34)が所定時間(TB)に近い周期で点滅することを抑制でき、ブレーキランプ(34)を一層適切に点灯させることができる。
また、ブレーキランプ制御装置(50)は、ブレーキに対する操作量(BP)が所定の第1の操作量(BP1)を超えると、ブレーキ状態信号(S54)がオフ状態(“0”)になった後、ブレーキランプ(34)を直ちに消灯させる消灯制御部(52)をさらに備える。これにより、操作量(BP)が第1の操作量(BP1)よりも大きい場合には、ブレーキランプ(34)の点滅のレスポンス性を高めることができる。
〈変形例〉
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
(1)図1に示したブレーキランプ制御部50は、プログラム等を記録した記憶媒体と、該プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、を用いたコンピュータによって実現してもよい。
(2)図1に示した比較器52は、ブレーキペダル操作量BPと、操作量BP1とを比較するものであったが、ブレーキペダル操作量BPに代えて、油圧機構21内の液圧と、所定の液圧閾値とを比較するものであってもよく、ブレーキ装置20の制動トルクと、所定のトルク閾値とを比較するものであってもよい。
(3)上記実施形態においては、制動アクチュエータ42が作動することによってブレーキペダル22が動く例を説明したが、例えば特開2016−078753号公報に記載されているもののように、自動的にブレーキが作動してもブレーキペダル22が動かない構成を採用してもよい。
(4)上記実施形態においては、TILTセンサ36の検出結果に応じてカウントリミット値SLを設定したが、TILTセンサ36は必須のものではなく、車両1の傾斜は種々の手法によって推計することができる。また、カウントリミット値SLは、車両1の傾斜または道路の勾配にかかわらず、一定値にしてもよい。
(5)上記実施形態において、ブレーキランプ制御部50は、運転者によるブレーキペダル22の操作と、制動アクチュエータ42によるブレーキペダル22の操作の双方に対応してブレーキランプ34の点灯制御を行った。しかし、ブレーキランプ制御部50は、制動アクチュエータ42による操作のみに基づいて、ブレーキランプ34の点灯制御を行うようにしてもよい。その場合は、運転者によるブレーキペダル22の操作に応じてブレーキランプ34を点灯制御する回路を別途設けるとよい。
1 車両
34 ブレーキランプ
36 TILTセンサ(勾配検出部)
50 ブレーキランプ制御部
52 比較器(消灯制御部)
54 比較器(ブレーキ状態信号出力部)
58 エッジ検出回路(リセット制御部)
64 カウンタ(点灯制御部)
66 カウント設定回路(点灯時間制御部)
68 AND回路(点灯制御部)
70 OR回路(点灯制御部)
BP ブレーキペダル操作量(操作量)
BP1 操作量(第1の操作量)
CL クロック信号
RST リセット信号
S52 比較信号
S54 ブレーキ状態信号
S56 反転ブレーキ状態信号
TB カウントアップ時間(所定時間)

Claims (3)

  1. 車両のブレーキに対する自動制動操作のオン/オフ状態を表すブレーキ状態信号を出力するブレーキ状態信号出力部と、
    前記ブレーキ状態信号に基づいてブレーキランプの点滅状態を制御するとともに、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、所定時間は前記ブレーキランプを点灯状態にする点灯制御部と、
    前記車両が走行中の道路における昇り勾配または下り勾配を検出する勾配検出部と、
    前記勾配検出部によって、所定値以上の勾配が検出されると、平坦路よりも前記所定時間を長くする点灯時間制御部と、
    前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、前記所定時間が経過する前に前記ブレーキ状態信号がオン状態になると、前記所定時間の計測をリセットするとともに、前記所定時間の計測を再開始するリセット制御部と、
    前記ブレーキに対する操作量が所定の第1の操作量を超えると、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、前記ブレーキランプを直ちに消灯させる消灯制御部と、
    を備えることを特徴とするブレーキランプ制御装置。
  2. 車両のブレーキに対する自動制動操作のオン/オフ状態を表すブレーキ状態信号を出力するブレーキ状態信号出力部と、
    前記ブレーキ状態信号に基づいてブレーキランプの点滅状態を制御するとともに、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、所定時間は前記ブレーキランプを点灯状態にする点灯制御部と、
    前記ブレーキに対する操作量が所定の第1の操作量を超えると、前記ブレーキ状態信号がオフ状態になった後、前記ブレーキランプを直ちに消灯させる消灯制御部と、
    を備えることを特徴とするブレーキランプ制御装置。
  3. 請求項1または2に記載のブレーキランプ制御装置
    を備えることを特徴とする車両。
JP2018144680A 2018-08-01 2018-08-01 ブレーキランプ制御装置および車両 Active JP6770555B2 (ja)

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