JP2000149161A - 車両の制御装置 - Google Patents
車両の制御装置Info
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Abstract
を作動させるタイミングを、より適切に設定できるよう
にする。 【解決手段】自車両1の運転者が減速操作する毎に、前
方車両2との車間距離d、相対速度Vr 、自車速Vo 、
ブレーキ踏み込み量Brkが、相関関係をもって記憶され
る。記憶されている複数の相関関係から、警報器Wを作
動させる作動開始タイミングとしての特定車間距離dw
が、安定化項にブレーキ踏み込み量Brkを含む正則化理
論式を利用して決定される。決定された特定車間距離d
w は、自車速Vo と相対速度Vr とをパラメ−タとして
例えばマップ化された形式とすることができる。踏み込
み量Brkの特定車間距離dw の決定に対する反映度合い
が、Brkが大きいほど大きくされる。実際の車間距離d
が特定車間距離dw よりも小さくなったときに、警報器
Wが作動される。
Description
するものである。
両の前方に存在する障害物(例えば前方車両等)に対す
る接触を積極的に回避させるために、自車両の運転者が
接触回避操作を行った走行状況を数多く記憶して、この
記憶された多くの走行状況から、運転者が接触回避操作
を行うであろう作動開始タイミングを学習により決定し
て、決定された作動開始タイミング(例えばしきい値と
しての特定車間距離)となったときに、接触回避手段と
しての警報器、自動ブレーキ手段あるいは自動操舵手段
を作動させることが考えられている。
学習のために記憶される走行状況を示すパラメ−タとし
て、自車両が減速を開始したときの前方障害物に対する
相対距離と自車両の車速とを設定したものが提案されて
いる。また、特開平6−231400号公報には、上記
パラメ−タとして、ブレーキ踏み替え時間の最小値と、
ブレーキ踏み込みの最大減速度の最大値とを設定したも
のが提案されている。さらに、特開平6−207477
号公報には、夜間等の特殊走行状況下では、学習のため
の前提となる記憶を禁止するものが提案されている。
であっても、接触回避操作として例えば減速操作を行っ
たとき、緩やかな減速操作もあれば、急激な減速操作を
行う場合もあり、同じ減速操作といっても、運転者の要
求する接触回避操作のレベルがかなり大きく相違したも
のとなる。すなわち、同じ運転者であっても、前方障害
物との接触回避に十分余裕があるとき(例えば車間距離
が十分大きいとき)は緩やかな減速操作を行い、接触回
避に余裕がないとき(例えば車間距離が極めて小さいと
き)は急激な接触回避操作を行うことになる。したがっ
て、接触回避手段を作動させる作動開始タイミングのし
きい値を学習する場合に、従来のような手法では、運転
者の要求する減速の度合い(減速要求レベル)というも
のが考慮されないものとなって、運転者によっては、接
触回避手段の作動が遅過ぎたものとなったり、あるいは
早過ぎたものとなり、適切な作動開始タイミングを学習
により得ることが難しいものとなる。
れたもので、その目的は、接触回避手段の作動開始タイ
ミングを運転者に応じてより適切に決定できるようにし
た車両の制御装置を提供することにある。
め、本発明にあっては次のような解決手法を採択してあ
る。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載
のように、自車両の車速、および自車両の前方に存在す
る障害物までの相対距離、相対速度を検出する走行状態
検出手段と、自車両が前記障害物と接触するのを回避さ
せるべく作動される接触回避手段と、運転者による自車
両の接触回避のための操作量を検出する回避操作量検出
手段と、運転者による接触回避の操作開始時において、
前記走行状態検出手段で検出された車速、相対距離、相
対速度および前記回避操作量検出手段で検出された回避
操作量を1つの相関関係として記憶する記憶手段と、前
記記憶手段に記憶されている車速、相対距離、相対速度
および回避操作量についての複数の相関関係に基づい
て、前記接触回避手段を作動させるときの作動開始タイ
ミングを決定する作動開始タイミング決定手段と、前記
作動開始タイミング決定手段で決定された作動開始タイ
ミングとなったときに、前記接触回避手段を作動させる
制御手段と、を備え、前記作動開始タイミング決定手段
による前記作動開始タイミングの決定が、該作動開始タ
イミングの決定に対する回避操作量の反映度合を回避操
作量が小さいときは回避操作量が大きいときに比して小
さくして行われる、ようにしてある。上記解決手法を前
提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求
項2以下に記載のとおりである。
が、運転者の接触回避操作量をも含めて決定されるの
で、より適切なものとなる。とりわけ、接触回避の要求
が低いときとなる接触回避操作量が小さいときは、接触
回避の要求が高いときとなる接触回避操作量が大きいと
きに比して、作動開始タイミングの決定に対する反映度
合いを小さくするようにしてあるので、作動開始タイミ
ングの決定が極めて適切なものとなる。
る接触回避の操作時のときには必ず行われるであろうこ
とからして、接触回避操作が行われたことの検出を確実
に行う上で好ましいものとなる。請求項3によれば、ア
クセルペダルの開放という運転者の小さな減速要求まで
をみることができる。請求項4によれば、アクセルペダ
ルの開放速度を、運転者の減速要求のレベルとして利用
することができる。
込みによって、運転者が減速要求していることを確実に
みることができる。請求項6によれば、ブレーキペダル
の踏み込み量を、運転者の減速要求レベルとして利用す
ることができる。請求項7によれば、ブレーキペダルの
踏み込み速度を、運転者の減速要求レベルとして利用す
ることができる。請求項8によれば、アクセルペダルか
らブレーキペダルへの踏み替え時間を、運転者の減速要
求レベルとして利用することができる。請求項9によれ
ば、自車両の減速度を、運転者の減速要求レベルとして
利用することができる。
つつ、運転者の減速要求レベルというものを考慮した作
動開始タイミングを容易に決定することができる。請求
項11によれば、運転者が接触回避操作を行うときのも
っとも一般的な目安となる車間距離を、作動開始タイミ
ングとして決定することができる。請求項12によれ
ば、接触回避手段の具体的なものが提供される。
自車両1の前方に存在する前方障害物としての前方車両
である。自車両1のハンドルが符号11で、アクセルペ
ダルが符号12で、ブレーキペダルが符号13で示され
る。自車両1の前部には、前方障害物検知用センサとし
てのレーザレーダあるいはミリ波レーダが搭載されて、
前方車両2までの車間距離dが検出され、車間距離dを
微分することにより前方車両2に対する相対速度Vr が
演算される。また、車速センサによって自車両1の車速
Vo が検出される。上記レーダ、車速センサが、まとめ
て、図2においてセンサ群S1として示される。さら
に、図2示すようにブレーキセンサS2によって、ブレ
ーキペダル13の踏み込み量Brkが検出される。
のコントロ−ラUの概要が図2に示される。コントロ−
ラUは、大別して、P1〜P4の各部分(手段)を有す
る。走行状態検出部P1は、前述した前方障害物検知用
レ−ダや車速センサからなるセンサ群S1からの信号が
入力されて、前述のように、車間距離d、相対速度Vr
、自車速Vo を検出する。記憶部P2には、車間距離
d、自車速Vo 、相対速度Vr 、ブレーキ踏み込み量B
rkが、1つの相関関係を構成しつつ記憶される。記憶さ
れるタイミングは、運転者による減速操作が開始された
ときとされる。記憶部P2には、上述のように運転者に
よる減速操作(接触回避操作)が行われる毎に、車間距
離d、自車速Vo 、相対速度Vr 、ブレーキ踏み込み量
Brkが1つの相関関係をもって記憶されていき、減速操
作が数多く行われることによって、複数(多数)の相関
関係(複数の車間距離d、自車速Vo 、相対速度Vr 、
ブレーキ踏み込み量Brk)が蓄積されていくことにな
る。
のように記憶部P2に記憶されている複数の相関関係に
基づいて、後述のようにして、作動開始タイミング(実
施形態ではしきい値としての特定車間距離)が決定され
る(学習)。作動開始タイミングとなる特定車間距離
は、自車速Vo および相対速度Vr をパラメ−タとして
決定されて(例えばマップ化されて特定車間距離が記憶
される)、検出される現在の自車速Vo および相対速度
Vr に応じた特定車間距離が読み出される。
自車速Vo および相対速度Vr に応じた特定車間距離
と、検出された現在の実際の車間距離dとを比較して、
実際の車間距離dが特定車間距離以下となったときに、
接触回避手段Wを作動させる。、接触回避手段Wとして
は、実施形態では、ランプ、ブザー等の警報器としてあ
るが、この他、自動ブレーキ手段や自動操舵手段とする
こともでき、これ等警報器と自動ブレーキ手段と自動操
舵手段任意と任意の2つの組み合わせて、あるいは3つ
全てを組み合わせたものとして接触回避手段を構成する
こともできる。
間距離)の決定は、正則化理論式に基づいて、次式を最
小にするa0 、a1 、a2 が求めることにより行われ
る。a 0 、a1 、a2 は、学習された自車速Vo と相対
速度Vr と車間距離dとの相関関係を示すパラメ−タで
あり、またλ(>0)は、ブレーキ踏み込み量Brkの反
映割合を示すもので、λが大きいほどBrkの反映割合が
大きくなる。
o1、Vr1、Brk1 )、(d2 、Vo2、Vr2、Brk2 )・
・・・・(dn 、Von、Vrn、Brkn )}というよう
に、n個の車間距離d、自車速Vo 、相対速度Vr 、B
rkが、それぞれ相関関係を有して記憶されているが、こ
の記憶内容を上記式に代入して、式が最小になるa0 、
a 1 、a2 が決定される。決定されたa0 、a1 、a2
は、自車速Vo と相対速度Vr とをパラメ−タとして特
定車間距離を示すものとなる。
定車間距離の一例が、図3の実線で示される。図3は、
横軸を自車速Vo とし、縦軸を車間距離d(特定車間距
離dw )としたもので、このような図3はある相対速度
Vr のときのものを示す(a 0 、a1 は図3実線を特定
するための傾きと切片となる)。そして、図3の黒丸
は、減速操作が行われたことを示し、黒丸が大きいほど
大きな減速操作(大きなブレーキ踏み込み量)とされた
ときを示す。図3実線では、大きな黒丸、つまりブレー
キ踏み込み量が大きいときの減速操作が、小さな黒丸つ
まりブレーキ踏み込み量の小さいときの減速操作よりも
優先されて設定されたものとなる。
込み量を、作動開始タイミングとしての特定車間距離の
決定に対して反映させたものであるが、この作動開始タ
イミングの決定に対する反映度合いは、踏み込み量Brk
が小さいほど小さくされる。つまり、「踏み込み量Brk
が小さいときの反映度合いが、踏み込み量Brkが大きい
ときの反映度合いよりも小さくされる」もので、逆に表
現すれば、「踏み込み量Brkが大きいときの反映度合い
が、踏み込み量Brkが小さいときの反映度合いよりも大
きくされる」もので、「踏み込み量が大きいほど反映度
合いが大きくなる」、あるいは「踏み込み量が小さいほ
ど反映度合いが小さくなる」と表現することもできる。
記式の右辺の第2項を有しないもの)によって、特定車
間距離を決定したときのものを示す比較例である。この
比較例では、ブレーキ踏み込み量が加味されないので、
小さなブレーキ操作が作動開始タイミング(特定車間距
離)の決定に大きな影響を与えてしまうことになり、作
動開始タイミングを適切に決定することが、図3実線
(本発明実施形態)の場合に比して劣るものとなる。
しつつ、図2のコントロ−ラUの制御内容の詳細につい
て説明する。なお、以下の説明でQはステップである。
まず、図4は、運転者の減速操作が検出されることによ
りスタ−トとされて、Q1において、車間距離d、自車
速Vo 、相対速度Vr 、ブレーキ踏み込み量Brkが読み
込まれる。Q2においては、検出された実際の車間距離
dが、前述のようにして決定された作動開始タイミング
としての特定車間距離dw よりも小さいか否かが判別さ
れる。このQ2の判別でYESのときは、Q3におい
て、警報器が作動される(接触回避手段の作動)。Q3
の後あるいはQ2の判別でNOのときはそれぞれ、Q4
において、後述する作動開始タイミングとしての特定車
間距離dwの決定(学習)が行われる。
のQ11において、運転者による減速操作(実施形態で
はブレーキペダル13の踏み込み検出)が行われたか否
かが判別される。Q11の判別でYESのときは、Q1
2において、Q1で読み込まれた実際の車間距離dが、
所定値よりも大きいか否かが判別される。Q12の判別
でYESのときは、Q13において、踏み込み量Brkが
所定値よりも小さいか否かが判別される。このQ13の
判別でYESのときは、Q14において、Q1で読み込
まれた実際の車間距離d、自車速Vo 、相対速度Vr 、
ブレーキ踏み込み量Brkが記憶される。
イミングの学習が既に行われているか否かが判別され
る。このQ15の判別でNOのときは、Q16におい
て、記憶数(Q14での記憶回数)が、所定値よりも大
きいか否かが判別される。このQ16の判別でYESの
ときは、Q17において、前述した式に基づいて、作動
開始タイミングが決定される(図3の実線の決定)。Q
18では、決定された作動開始タイミングに基づいて、
警報を行うタイミング(特定車間距離dw )が推定によ
って決定される。なお、Q18の処理は、Q17で決定
される作動開始タイミングが、運転者が実際に接触回避
操作としての減速操作を行うタイミングであるので、こ
れよりも若干早いタイミングでもって警報を行うために
別途設定したもので、特定車間距離dw は、Q17で決
定されたものをそのまま用いることもできる(Q18の
ステップなし)。
まリタ−ンされる。Q12の判別でNOのときもそのま
まリタ−ンされるが、これは、実際の車間距離dが小さ
すぎて、接触回避を運転者が行うことが事実上困難なた
めである。Q13の判別でNOのときもそのままリタ−
ンされるが、これは、急減速であって、異常状態である
ため接触回避を行うための走行状態としては不適切なた
めである。Q15の判別でNOのとき、Q16の判別で
NOのときもそのままリタ−ンされるが、Q16の判別
でNOのときは、学習に必要なデータ数が十分でないた
めであり、運転者による減速操作がその後適宜行われる
ことにより、やがてQ16の判別がYESとなるもので
ある。
はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。走行状態としての自車速Vo や相対速度Vr 等を
記憶させるタイミングとしての運転者による減速操作と
しては、例えば、アクセルペダルの開放操作とすること
もできる。記憶される接触回避操作量としては、ブレー
キ踏み込み量Brkに限らず、アクセルペダル12の開放
速度、ブレーキペダル13の踏み込み速度、アクセルペ
ダル12からブレーキペダル13への踏み替え時間、自
車両1の減速度とすることもできる。この場合、上述し
た運転者による減速操作と上述した記憶される接触回避
操作量とは、任意に選択して組み合わせたものとするこ
とができる(例えば減速操作をアクセルペダルの開放と
し、接触回避操作量としてブレーキ踏み込み量とする
等)。なお、接触回避操作をアクセルペダル12の操作
に関連したものとしたときは、記憶される接触回避操作
量としてもアクセルペダル12の操作に関連したアクセ
ルペダル開放速度、あるいはアクセルペダル12からブ
レーキペダル13への踏み替え速度とするのが好まし
い。同様に、減速操作をブレーキペダル13の操作に関
連したものとしたときは、記憶される回避操作量として
もブレーキペダル13の操作に関連したものを選択する
のが好ましい。なお、接触回避操作量としての自車両1
の減速度は、減速操作がアクセルペダル12の操作に関
連した場合も、ブレーキペダル13の操作に関連した場
合も両方に好ましいものとなる。
に、例えばdw よりも所定分大きい第1特定車間距離
と、dw よりも所定分小さい第2特定車間距離とを設定
して、実際の車間距離が第1特定車間距離よりも小さく
なった時点で緩やかな警報を行い(例えば警報ランプ点
灯)、実際の車間距離が特定車間距離dw よりも小さく
なった時点で中程度の警報を行い(例えば警報ブザーを
断続的に作動させる)、実際の車間距離が第2特定車間
距離よりも小さくなったときに激しく警報を行う(例え
ば警報ブザーを連続作動させる)等、決定された作動開
始タイミングに基づいて複数種の作動開始タイミングを
複数設定することもできる(車間距離が小さくなるにつ
れて、徐々に警報レベルを上げる)。
離のように車間距離で示す他、特定自車速として設定し
たり(車間距離、相対速度をパラメ−タとして設定され
る)、特定相対速度として設定する(車間距離、自車速
をパラメ−タとして設定される)こともできる。もっと
も、運転者は、通常、自車速と相対速度とをベースに、
最終的に車間距離に基づいて接触回避操作を行うことが
多いので、作動開始タイミングとしては車間距離でもっ
て設定するのが好ましいものである。
接触回避操作としては、減速操作に限らず、ハンドル操
作したときとすることもできる(この場合、記憶される
回避操作量としてはハンドル操作量やハンドル操作速度
等とすることでき、接触回避手段としては自動操舵とす
ることもできるが、警報や自動ブレーキとすることもで
きる)。もちろん、記憶が行われる条件としての運転者
による接触回避操作として減速操作とした場合も、記憶
される回避操作量としてはハンドル操作量やハンドル操
作速度等とすることでき、接触回避手段としては自動操
舵とすることもでき、警報や自動ブレーキとすることも
できる。要は、接触回避の操作(の種類)選択と、記憶
される接触回避操作量(の種類)選択と、接触回避手段
(の種類)選択とは、それぞれ個々独立して任意に選択
することが可能である。
と、記憶される接触回避操作量(の種類)選択と、接触
回避手段(の種類)選択との組み合わせのうち、次のよ
うな組み合わせが好ましいものである。まず、接触回避
手段として自動ブレーキの場合は、運転者による接触回
避操作としては制動操作が選択され、記憶される回避操
作量としてはブレーキの強さに関連したものとするのが
好ましい(決定される作動開始タイミングとしては制動
を行うタイミングとされる)。また、接触回避手段とし
て自動操舵を選択したときは、接触回避の操作としては
減速操作とし、記憶される回避操作量としては操舵に関
連したものとするのが好ましい(例えば操舵量、操舵速
度で、決定される作動開始タイミングとしては自動操舵
を行うタイミング)。
センサ等の各種部材は、その機能の上位表現に手段の名
称を付して表現することができる。また、本発明の目的
は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるい
は利点として表現されたものを提供することをも暗黙的
に含むものである。さらに、本発明は、方法として表現
することも可能である。
簡略平面図。
としての特定車間距離を、比較例と共に示す図。
Claims (12)
- 【請求項1】自車両の車速、および自車両の前方に存在
する障害物までの相対距離、相対速度を検出する走行状
態検出手段と、 自車両が前記障害物と接触するのを回避させるべく作動
される接触回避手段と、 運転者による自車両の接触回避のための操作量を検出す
る回避操作量検出手段と、 運転者による接触回避の操作開始時において、前記走行
状態検出手段で検出された車速、相対距離、相対速度お
よび前記回避操作量検出手段で検出された回避操作量を
1つの相関関係として記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている車速、相対距離、相対速
度および回避操作量についての複数の相関関係に基づい
て、前記接触回避手段を作動させるときの作動開始タイ
ミングを決定する作動開始タイミング決定手段と、 前記作動開始タイミング決定手段で決定された作動開始
タイミングとなったときに、前記接触回避手段を作動さ
せる制御手段と、を備え、前記作動開始タイミング決定
手段による前記作動開始タイミングの決定が、該作動開
始タイミングの決定に対する回避操作量の反映度合を回
避操作量が小さいときは回避操作量が大きいときに比し
て小さくして行われる、ことを特徴とする車両の制御装
置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記記憶手段に記憶が行われるときの運転者による接触
回避の操作が、車両を減速させる減速操作である、こと
を特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項3】請求項2において、 前記減速操作が、アクセルペダルの開放である、ことを
特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項4】請求項3において、 前記記憶手段に記憶される前記回避操作量が、アクセル
ペダルの開放速度である、ことを特徴とする車両の制御
装置。 - 【請求項5】請求項2において、 前記減速操作が、ブレーキペダルの踏み込みである、こ
とを特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項6】請求項5において、 前記記憶手段に記憶される前記回避操作量が、ブレーキ
ペダルの踏み込み量である、ことを特徴とする車両の制
御装置。 - 【請求項7】請求項5において、 前記記憶手段に記憶される前記回避操作量が、ブレーキ
ペダルの踏み込み速度である、ことを特徴とする車両の
制御装置。 - 【請求項8】請求項5において、 前記記憶手段に記憶される前記回避操作量が、アクセル
ペダルからブレーキペダルへの踏み替え時間である、こ
とを特徴とする車両の制御装置 - 【請求項9】請求項2において、 前記記憶手段に記憶される前記回避操作量が、自車両の
減速度である、ことを特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項10】請求項1において、 前記作動開始タイミング決定手段が、前記回避操作量を
安定項として含ませた正則化理論を利用して、前記作動
開始タイミングを決定する、ことを特徴とする車両の制
御装置。 - 【請求項11】請求項1において、 前記作動開始タイミング決定手段が、しきい値としての
特定車間距離を決定し、 前記制御手段が、実際に検出される車間距離と前記特定
車間距離とを比較して、前記接触回避手段の作動を制御
する、ことを特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項12】請求項1において、 前記接触回避手段が、運転者に対する警報手段、自動ブ
レーキ手段、自動操舵段のうちの少なくとも1つであ
る、ことを特徴とする車両の制御装置。
Priority Applications (1)
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JP32509198A JP3972491B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 車両の制御装置 |
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