(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に対して第一周波数と第二周波数の送信波を時分割で切り替えながら照射する送信波出力手段と、
前記送信波出力手段で照射した信号の路面反射信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した路面反射信号を用いて、前記第一周波数の路面反射信号に重畳される第一ドップラシフト周波数と、前記第二周波数の路面反射信号に重畳される第二ドップラシフト周波数とを求め、前記第一ドップラシフト周波数と前記第二ドップラシフト周波数とに基づいて対地速度を求める対地速度算出手段と、を備え、
前記対地速度算出手段は、前記受信手段が受信した路面反射信号を用いて、前記第一周波数の路面反射信号に重畳される第一ドップラシフト周波数と第一信号強度ピーク、及び前記第二周波数の路面反射信号に重畳される第二ドップラシフト周波数と第二信号強度ピークを求め、前記第一信号強度ピークと前記第二信号強度ピークとから電波伝播距離を求め、当該電波伝播距離が所定範囲内であった場合、前記第一ドップラシフト周波数と前記第二ドップラシフト周波数とに基づいて対地速度を求める、対地車速センサ。
【請求項２】
請求項１記載の対地車速センサと、
個々の車輪のブレーキ力を変化させるブレーキユニットと、
計算機を内蔵した電子制御ユニットと、を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対地車速センサを備えた制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対地車速センサを備えた制動制御装置は、特開２００１−３１５６３０号に記載されている。相関光学センサとヨー角速度センサで車両の挙動を計測する。そして、ソレノイドバルブを有する液圧ユニットでブレーキ液圧を調節する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報では、車両走行中に制動し、さらにステアリング操作を行った場合、ブレーキ操作とステアリング操作が同じでも、車速により挙動が異なる。低速ではニュートラルステアであり、速度が増すと、アンダーステア傾向になる。また、路面μが道路の各部位で異なる場合に、できるだけニュートラルステアになるよう液圧ユニットでブレーキ液圧を調節する。前記公報に記載の技術は冬に効果を発揮する。
【０００４】
その際に使用する相関光学センサは、送光した光とその反射光から対地車速を計測するので、送光面が汚れると対地車速の計測が難しくなる。また、ヨー角速度センサはゼロ点ドリフトがあり、左右方向の車両挙動を計測する際、直進していることを計測するのが難しい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記相関光学センサとヨー角速度センサの代わりに、電波式の対地車速センサを取り付ける。光より波長の長い電波（たとえば波長４.０mm〜３.８mm）を使って道路面と対地車速センサのアンテナ面との速度差を、道路面からの反射波に重畳されたドップラシフトにより計測する。これにより、対地車速が計測可能なアンテナカバー面の汚れは、相関光学センサの送光カバー面の汚れ許容範囲が拡大する。また、前記対地車速センサ内に２つの送信アンテナ（第一アンテナと第２アンテナ）を設け、それぞれのアンテナから電波が直交するように送信する。第一アンテナにおいて、その送信波と反射波から第一車速を計測する。第二アンテナで同様に第二車速を計測する。第一車速と第二車速から、進行方向速度，横方向速度，車体と進行方向との角度（計測横すべり角），車体重心周りのヨー角速度，進行方向加速度，横方向加速度を算出する。これらの物理量でヨー角速度センサの代替えが可能である。そして、ステアリング角と進行方向速度から設定される目標横すべり角に、計測横すべり角が追従するよう、ソレノイドバルブを有する液圧ユニットでブレーキ液圧を調節することで、ヨー角速度センサのゼロ点ドリフトを排除した制動制御装置の提供が可能になる。
【０００６】
また、電波式の対地車速センサのアンテナ面には、マルチパスにより、道路面から直接反射する反射波以外（たとえば、アンテナ面→道路面→車両ボディ→道路面→アンテナ面の電波伝播）が到達する。このマルチパスの影響を除くために、第一アンテナからの送信波の周波数を時分割で第一周波数と第二周波数に切り換え、電波伝播の距離を計測する。第一周波数における反射波をフーリエ解析して得られる第一情報と、第二周波数における送信波と反射波をフーリエ解析して得られる第二情報から、電波伝播距離が計算できる。前記電波伝播距離が、アンテナカバー面と道路面との距離より長ければ、マルチパスによる反射波と判定し、前記物理量の計算に使用することを禁止する。これにより、計測誤差を低減できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の制動制御装置を搭載した車両を示す。対地車速センサ１と、油圧ユニット２と、電子制御ユニット３と、ステアリング角線センサ４と、ストロークセンサ５と、車輪速センサ６，７，８，９と、ブレーキキャリパ１０，１１，１２，１３が、車両１４に搭載されている。
【０００８】
図２に、対地車速センサ１の外観を示す。（ａ）は側面、（ｂ）は上面から見たものである。車両の構造部材２１に取り付けられている。左アンテナカバー面２２は、道路面に対してθV （たとえば３０°〜６０°の範囲）だけ傾けてある。また、車両前後方向の中心線に対してθL （たとえば３０°〜６０°の範囲）だけ傾けてある。左アンテナカバー面からは、道路面に向かって第一周波数と第二周波数に時分割で切り換えながら送信波を出力し、道路面からの反射波を受信している。同様にして、右アンテナカバー面２３はθR だけ傾けてあり、道路面に向かって第三周波数と第四周波数に時分割で切り換えながら送信波を出力し、道路面からの反射波を受信している。ここで第一アンテナカバー面からの送信波の周波数と、第二アンテナカバー面からの送信波の周波数を変えているのは、接近して設置してある第一および第二アンテナ(図示しない)間の混信を防ぎ、計測精度をよくするためである。また、第一および第二アンテナの指向性は、±１°以内が望ましい。±１°以内にすることで、±２km／ｈの精度が実現できる。
【０００９】
図３に、対地車速センサにおける進行方向速度ＶZ ，左右方向速度ＶY ，計測横すべり角βm を算出する処理フローを示す。ステップＳ３０１では、右アンテナから送信された第一周波数送信波（周波数ｆ1 ）による反射波に重畳されたドップラシフトを抽出するためのフーリエ解析（ＦＦＴ処理）を行う。ステップ３０２において、同様にして右アンテナから送信された第二周波数送信波による反射波に重畳されたドップラシフトを抽出するためのＦＦＴ処理を行う。ステップＳ３０３において、Ｓ３０１で計算したＦＦＴ処理結果の中から、ドップラシフトとして顕現している第一信号強度ピーク（ＳR1，ｆd1）を抽出する。
【００１０】
【数１】
0004134570.tif 000002
また、Ｓ３０２で計算したＦＦＴ処理結果の中から、ドップラシフトとして顕現している第二信号強度ピーク（ＳR2，ｆd2）を抽出する。
【００１１】
【数２】
0004134570.tif 000003
ステップＳ３０３において、抽出した第一信号強度ピークＳR1と第二信号強度ピークＳR2から、電波伝播距離ＲLを算出する。
【００１２】
【数３】
0004134570.tif 000004
ここでｃは光速、Δｆは第一周波数と第二周波数の差である。
【００１３】
ステップＳ３０４において、電波伝播距離ＲL が所定の範囲内であれば、右アンテナの計測した対地車速ＶRとする。
【００１４】
【数４】
0004134570.tif 000005
ステップＳ３０５からステップＳ３０８においては、同様に左アンテナでの対地車速ＶL を計測する処理フローである。ステップＳ３０５において、左アンテナから送信された第三周波数送信波（周波数ｆ3 ）による反射波に重畳されたドップラシフトを抽出するためのフーリエ解析（ＦＦＴ処理）を行う。ステップＳ３０６において、同様にして左アンテナから送信された第四周波数送信波による反射波に重畳されたドップラシフトを抽出するためのＦＦＴ処理を行う。ステップＳ３０７において、Ｓ３０５において算出したＦＦＴ処理結果から、ドップラシフトとして顕現している第三信号強度ピーク（ＳR3，ｆd3）を抽出する。
【００１５】
【数５】
0004134570.tif 000006
同様に、Ｓ３０６において算出したＦＦＴ処理結果から、ドップラシフトとして顕現している第四信号強度ピーク（ＳR4，ｆd4）を抽出する。
【００１６】
【数６】
0004134570.tif 000007
ステップＳ３０７において、抽出した第三信号強度ピークＳＲ３と第二信号強度ピークＳR4から、電波伝播距離ＲL を算出する。
【００１７】
【数７】
0004134570.tif 000008
ここでｃは光速、Δｆは第三周波数と第四周波数の差である。
【００１８】
ステップＳ３０８において、電波伝播距離ＲL が所定の範囲内であれば、左アンテナの計測した対地車速ＶL とする。
【００１９】
【数８】
0004134570.tif 000009
ステップＳ３０９において、対地車速ＶR と対地車速ＶL から、車両の進行方向速度ＶZ を算出する。
【００２０】
【数９】
0004134570.tif 000010
ステップＳ３１０で、車両の左右方向速度ＶY を算出する。
【００２１】
【数１０】
0004134570.tif 000011
さらに、ステップＳ３１１で、計測横すべり角βm を算出する。
【００２２】
【数１１】
0004134570.tif 000012
これらの一連の処理により、車両の進行方向速度ＶZ ，車両の左右方向速度ＶY ，計測横すべり角βm が計測できる。さらに、これらの計測値を時間微分することにより、ヨー角速度，進行方向加速度，左右方向加速度が算出できる。
【００２３】
図４に、油圧ユニット２の油圧回路を示す。油圧ユニット２には、アキュムレータ４０１，ポンプ４０２，モータ４０３,ストレーナ４０６,スプール弁４０４，圧力センサ４０７，４つの三方弁４０８から４１１が内蔵されている。また、ストロークセンサ５には、シリンダ４１２，タンク４１３，圧力センサ４１４が内蔵されている。電子制御ユニット３は、圧力センサ４０７，４つの三方弁408から４１１，モータ４０３，圧力センサ４１４に接続されている。
【００２４】
図５に、電子制御ユニット３での処理フローを示す。ステップＳ５０１において、ステアリング角φを取得する。ステップＳ５０２において、図３の処理で算出した進行方向車速ＶZ を取得する。ステップＳ５０３において、ステアリング角φと進行方向車速ＶZ から、あらかじめ設定してある目標横すべり角βT を検索する。ステップＳ５０４では、図３の処理で算出した計測横すべり角βm を取得する。ステップＳ５０５においては、目標横すべり角βT と計測横すべり角βm のずれ量が、あらかじめ設定してある±Δβの範囲に入っているか検査する。所定範囲内であれば、ニュートラルステアであると判断し、ステップＳ５０６に進み、ブレーキ液圧力の補正値ΔＰをゼロに設定する。一方、所定範囲外であれば、オーバーステアまたはアンダーステアであると判断し、ステップＳ５０６の処理に進む。ステップＳ５０６においては、現在のずれ量Δβ0 と、前回算出したずれ量Δβ1 から、ブレーキ液圧力の補正値ΔＰを算出する。ステップS507においてストロークシミュレータ内の圧力センサ値ＰＳＳを取得する。ステップＳ５０８において、ＰSSをパラメータにして各車輪の目標ブレーキ液圧力ＰTFR，ＰTFL，ＰTRR，ＰTRL を設定する。ステップＳ５０９において、ブレーキ液圧力の補正値ΔＰがゼロであるかどうか判定する。ゼロであれば、処理を終了する。ゼロでなければ、ステップＳ５１０において、ブレーキ液圧力の補正値ΔＰの正負を判定する。正の値であれば、前輪右の目標ブレーキ液圧力ＰTFR をブレーキ液圧力の補正値ΔＰだけ増加させ、処理を終了する。負の値であれば、前輪左の目標ブレーキ液圧力ＰTFL をブレーキ液圧力の補正値ΔＰだけ増加させ、処理を終了する。
【００２５】
そして、電子制御ユニット３は、各車輪の目標ブレーキ液圧力ＰTFR，ＰTFL，ＰTRR，ＰTRLを実現するように４つの三方弁４０８から４１１を電気的にフィードバック制御する。これにより、目標横すべり角βT と計測横すべり角βm のずれ量が、あらかじめ設定してある±Δβの範囲に入るようになる。すなわち、できるだけニュートラルステアになるよう液圧ユニットでブレーキ液圧を調節することが可能になり、車両のより安全な走行を実現する。
【００２６】
【発明の効果】
対地車速センサを制動制御装置に使用することにより、制動時に運転者の車両操縦をより安定して補助することができ、車両のより安全な走行を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した制動制御装置を搭載した車両。
【図２】対地車速センサの外観。（ａ）側面，（ｂ）上面。
【図３】対地車速センサの処理フロー。
【図４】油圧ユニットの油圧回路。
【図５】電子制御ユニットの処理フロー。
【符号の説明】
１…対地車速センサ、２…油圧ユニット、３…電子制御ユニット、４…ステアリング角線センサ、５…ストロークセンサ、６，７，８，９…車輪速センサ、１０，１１，１２，１３…ブレーキキャリパ、１４…車両、４０１…アキュムレータ、４０２…ポンプ、４０３…モータ、４０４…スプール弁、４０６…ストレーナ、４０７，４１４…圧力センサ、４０８，４０９，４１０，４１１…三方弁、４１２…シリンダ、４１３…タンク、θV …対地車速センサアンテナカバー面と道路面との角度、θR ，θL …車両の進行方向中心軸と対地車速センサアンテナカバー面との角度、ＶR，ＶL…対地車速、ＶZ …車両の前後方向速度（車速）、ＶY …車両の左右方向速度、βm …車両の進行方向中心軸と進行方向との角度（計測横すべり角）。
【図１】
0004134570.tif 000013
【図２】
0004134570.tif 000014
【図３】
0004134570.tif 000015
【図４】
0004134570.tif 000016
【図５】
0004134570.tif 000017