JP2006117188A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者の意思が反映・尊重された衝突回避／軽減システムを実現させる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】 自車両の衝突可能性に基づいて車両制御を行う車両制御装置が、衝突可能性に基づいてアシスト制動力を発生させる制動力制御手段と、衝突可能性に基づいてアクセルペダル反力を増加させるアクセルペダル反力制御手段と、運転者のアクセルペダル踏み込み意思の有無を判定する判定手段と、この判定手段により運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定されたときに、制動力制御手段によるアシスト制動力の発生を制限する又は停止させる制限手段とを有する。判定手段は、アクセルペダル開度を監視し、アクセルペダル反力制御手段によりアクセルペダル反力が増加された後に所定量を越えるアクセルペダル開度の減少が検出されないとき、運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、概して、自車両の衝突可能性に基づいて車両制御を行う車両制御装置に係り、特に、運転者の意思が反映・尊重された衝突回避／軽減システムを実現させる車両制御装置に関する。

従来、自車両前方障害物又は先行車両との衝突可能性が高まったときに運転者による制動力制御とは別にアシスト制動力を発生させる衝突回避／軽減システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、自車両前方障害物又は先行車両との衝突可能性が高まったときにアクセルペダル反力を増加させてアクセルペダルの開放を促す車両制御装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、従来、上記２つの制御を組み合わせて、自車両前方障害物又は先行車両との衝突可能性が高まったときにアシスト制動力を発生させると共に、アクセルペダル反力を増加させる車両制御装置も知られている（例えば、特許文献３〜５参照）。
特開平８−３４３２６号公報 特開平１０−１６６８８９号公報 特開２００２−２６７２０１号公報 特開２００４−１７９３０号公報 特開２００４−１１０３４７号公報

しかしながら、上記特許文献３〜５記載の従来装置により実現される衝突回避／軽減システムでは、アクセルペダル反力を増加させてアクセルペダル開度の減少を運転者に「促している」に過ぎず、実際にアクセルペダルがどのように操作されているかが考慮されていない。すなわち、「運転者の意思」が考慮されていない。

より具体的には、例えば、前方障害物又は先行車両との衝突可能性が高まった車両の運転者が減速ではなく加速及び操舵により衝突を回避（又は軽減）しようと考えて、増加されたアクセルペダル反力に抗してアクセルペダルを更に踏み込んだ場合であっても、上記のような従来装置によれば通常通りのアシスト制動力が発生してしまい、運転者所望の加速が得られない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者の意思が反映・尊重された衝突回避／軽減システムを実現させる車両制御装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、自車両の衝突可能性に基づいて車両制御を行う車両制御装置であって、上記衝突可能性に基づいてアシスト制動力を発生させる制動力制御手段と、上記衝突可能性に基づいてアクセルペダル反力を増加させるアクセルペダル反力制御手段と、運転者のアクセルペダル踏み込み意思の有無を判定する判定手段と、上記判定手段により運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定されたときに、上記制動力制御手段によるアシスト制動力の発生を制限する制限手段と、を有する車両制御装置である。

この一態様において、上記判定手段による運転者意思の判定は、例えば、１）上記判定手段がアクセルペダル開度を監視し、上記アクセルペダル反力制御手段によりアクセルペダル反力が増加された後に所定量を越えるアクセルペダル開度の減少が検出されないとき、運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定するようにしてもよく、或いは、２）上記車両制御装置が上記衝突可能性の変化範囲中に１以上の基準レベルを設定し、該衝突可能性が増加して該１以上の基準レベルのいずれかに達したときにアクセルペダルを振動させる振動付与手段を更に有するものとし、上記判定手段がアクセルペダル開度を監視し、上記振動付与手段によりアクセルペダルに振動が付与された後に所定量を越えるアクセルペダル開度の減少が検出されないとき、運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定するようにしてもよい。

この一態様によれば、運転者がアクセルペダルを踏み込む意思を有していると判断された場合にはアシスト制動力の発生を制限することができるため、運転者の加速したい（又は定速を維持したい）という意思が車両制御に反映され、尊重される。

なお、この一態様において、上記制限手段は、運転者の意思による加速がスムーズに実現されるように、上記判定手段により運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定されたときに、上記制動力制御手段によるアシスト制動力の発生を０に制限する、すなわち停止させる、ことが好ましい。

本発明によれば、運転者の意思が反映・尊重された衝突回避／軽減システムを実現させる車両制御装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、衝突回避／軽減システム及びアクセルペダル反力を制御する車両制御装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１〜３を用いて、本発明の一実施例（実施例１）に係る車両制御装置について説明する。図１は、本実施例に係る車両制御装置１００の概略構成を示す。

車両制御装置１００は、運転者によるブレーキ操作とは別に補助的なアシスト制動力を発生させる制動力制御部１０１を有する。本実施例において、制動力制御部１０１は、衝突可能性（危険度）が高まるにつれて徐々に又は段階的にアシスト制動力を強め、車両を減速させるものとする。

制動力制御部１０１がアシスト制動力を発生させる具体的な構造・機構については、既に様々な提案がなされており、当業者には既知であるため、説明を省略する。本実施例では、任意の構造・機構を採用することができる。

また、車両制御装置１００は、更に、例えばアクチュエータを利用してアクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力制御部１０２を有する。本実施例において、アクセルペダル反力制御部１０２は、図２に示すように、衝突可能性が高まるにつれて徐々にアクセルペダル反力を増加させるものとする。

アクセルペダル反力制御部１０２がアクセルペダルに操作反力を発生させる具体的な構造・機構については、既に様々な提案がなされており、当業者には既知であるため、説明を省略する。本実施例では、任意の構造・機構を採用することができる。

また、本実施例において上記のようにアクセルペダル反力を増加させる狙いは、既述の従来技術と同様に衝突可能性の高さに応じて運転者にアクセルペダルの開放（リリース）を促す／誘導する点もあるが、むしろ、主たる狙いは、アクセルペダル反力の増加に対する運転者のアクセルペダル操作の変化から運転者意思を推定することにある。詳しくは後述する。

また、車両制御装置１００は、更に、制動力制御部１０１によるアシスト制動力の発生及びアクセルペダル反力制御部１０２によるアクセルペダル反力の発生を制御する制御部１０３を有する。本実施例において、制御部１０３は、例えば、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。

また、車両制御装置１００は、更に、自車両前方に存在する物体を検出する前方物体検出部１０４を有する。ここで、自車両前方物体には静止した障害物も、走行中の先行車両も含まれる。また、自車両前方とは、自車両が走行する車線上だけに限られない。本実施例において、前方物体検出部１０４は、例えば、ミリ波レーダによるビームスキャンを利用してもよく、或いは、ＣＣＤカメラを用いた画像解析を利用してもよく、或いは、これらを組み合わせて利用してもよい、特に、ミリ波レーダは、物体との距離、相対速度及び方向を検知することができ、悪天候や汚れ等の環境要因の影響を受け難く、対向車両も検知可能である、という利点を有するため、好ましい。また、ミリ波レーダを用いる場合、オート・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）用のミリ波レーダと兼用であってもよい。

また、車両制御装置１００は、更に、アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度検出部１０５を有する。本実施例において、アクセルペダル開度検出部１０５は、例えば、ペダルストロークセンサである。

また、車両制御装置１００において、制御部１０３には、図示しない車速センサ（例えば車輪速センサ）により検出された車速が伝達される。

次いで、このような構成の車両制御装置１００について、その動作について説明する。本実施例に係る車両制御装置１００の制御部１０３は、前方物体検出部１０４により自車両前方に物体が検出されると、距離及び相対速度から求めた該物体との衝突までの時間と自車両進行方向・予想位置とから該物体と自車両との衝突可能性を判断する。

制御部１０３は、衝突可能性が所定以上に高まった場合、制動力制御部１０１にアシスト制動力を発生させると共に、アクセルペダル反力制御部１０２にアクセルペダル反力を増加させる。そして、衝突可能性が高まるにつれて、アシスト制動力を大きく発生させると共に、アクセルペダル反力を増加させる（図２）。なお、アクセルペダル反力制御とアシスト制動発生とは必ずしもセットで（同時に／並行して）行われる必要はなく、衝突可能性が所定以上に高まった場合にまずアクセルペダル反力を増加させ、さらに衝突可能性が高まった場合にアシスト制動力を発生させるようにしてもよい。

他方、制御部１０３は、アクセルペダル反力を増加させた後、アクセルペダル開度検出部１０５により検出されたアクセルペダル開度を監視して、アクセルペダルの戻り量を分析する。

アクセルペダル反力が増加されると、アクセルペダルは重くなり、同じアクセルペダル開度（操作量）を実現するのにより大きい踏力が必要となる。すなわち、運転者が略同じ踏力でアクセルペダルを踏み続けた場合、アクセルペダル開度は自然と減少することになる。本実施例では、制御部１０４が、このようなアクセルペダル反力の増加に対して、運転者がどのように対応するかに基づいて、運転者がアシスト制動力に抗して加速する意思（又は定速走行する意思）を持ってアクセルペダルを踏み込んでいるか否かを判定する。

この判定のため、制御部１０３は、図３に一例を示すようなマップを予め記憶保持しているものとする。このマップは、アクセルペダル反力とアクセルペダル戻り量との関係を示すマップであり、本例では、２つの基準線Ａ及びＢが設定されている。

アクセルペダル反力増加後のアクセルペダル戻り量が基準線Ａを上回る場合、制御部１０３は、運転者がアクセルペダル反力増加により自然的に発生したアクセルペダル開度減少に加えて意図的にアクセルペダルを戻す操作を行ったと判断し、運転者が加速する意思を持っていないと判定する。そして、制動力制御部１０１に衝突可能性に応じたアシスト制動力制御を継続させる。

他方、アクセルペダル反力増加後のアクセルペダル戻り量が基準線Ｂを下回る場合、制御部１０３は、運転者が増加されたアクセルペダル反力に抗して更にアクセルペダルを踏み込む操作を行ったと判断し、運転者が加速する意思を持っていると判定する。そして、この運転者のアクセルペダル踏み込み操作を車両制御に反映させ、その加速意思を尊重するために、制動力制御部１０１によるアシスト制動力の発生を制限する。この際の制限量は、例えば、アクセルペダル開度に応じて可変でもよい。また、より良い加速を実現させるためには、アシスト制動力の発生を停止させることが好ましい。

このアシスト制動力の制限又は停止により、運転者がアクセルペダル反力が増加されてもなおアクセルペダルを踏み込んだときには、運転者の所望通り、車両を加速させることができる。

このように、本実施例によれば、衝突可能性に応じてアクセルペダル反力を増加させ、それに対する運転者のアクセルペダル操作を分析することによって、運転者の意思を確認することができ、運転者の意思を反映・尊重した車両制御を行うことができる。

なお、本実施例においては、図２に示すようにアクセルペダル反力を衝突可能性に応じて徐々に増加させるものとしたが、変形例として、図４に示すように段階的に増加させてもよい。

また、本実施例においては、図３のアクセルペダル反力とアクセルペダル戻り量のマップにおいて運転者の加速意思の有無を２つの基準線Ａ及びＢを用いて判定したが、図３に示したこれら基準線は例示であり、その傾きや勾配は適宜設定することができる。また、この判定のための基準線は１本だけでもよいが、基準線付近で変動した場合にアシスト制動力の発生もオン／オフが頻繁に切り替わることになり得るため、図３のように２本設けた方が好ましい。

さらに、本実施例においては、衝突の可能性に応じて、アシスト制動力を発生させると共に、アクセルペダル反力を増加させるものとしたが、これらに付随して他の制御・作動が行われてもよい。例えば、当業者には既知のように、衝突の可能性があること、ブレーキを操作して減速すること、アクセルペダルを踏み込まないこと、などを運転者に伝達・通知・警報するメッセージを聴覚的及び／又は視覚的に運転者に提示してもよい。

図５を用いて、本発明の別の一実施例（実施例２）について説明する。本実施例は、上記実施例１と基本的には同じ構成・動作を採用する。ただし、運転者意思の判定において、図３の一例を示したようなマップを用いて自動的に判定する代わりに、運転者にアシスト制動力発生の有無について選択・確認を求め、より確実に運転者意思を判定するものである。以下の説明において、上記実施例１と同じ符号は同じ構成要素を指す。

本実施例に係る車両制御装置は、アクセルペダルに振動を付与することができる構成を採る。これは、上記実施例１の構成にアクセルペダルを物理的に振動させる装置（図示せず）を追加して実現されてもよく、或いは、上記実施例１の構成においてアクセルペダル反力制御部１０２にアクセルペダル反力の増減を短い周期に繰り返させることによって振動の発生を実現してもよい。本実施例では、このアクセルペダルの振動をアシスト制動力の発生を制限又は停止させるか否かの確認要求として用い、振動後の運転者によるアクセルペダル操作を運転者による回答として解釈する。

このために、本実施例では、図５に示すように、制御部１０３が、衝突可能性に任意の１以上の警報レベルを設定する。図５では、一例として、３つのレベル（レベル１〜３）が設定されているところが示されている。

本実施例において、制御部１０３は、図示するように、衝突可能性が高まるほどアクセルペダル反力を増加させるだけでなく、衝突可能性が上記警報レベルのいずれかに達したときには、アクセルペダルを振動させる。

振動の様子を部分拡大領域５０１〜５０３に示す。この振動により、運転者に触覚的に衝突の可能性があることが伝達される。また、衝突可能性の高さに応じて振動の態様を変えることによって、衝突可能性の高さを運転者へより印象付けることができる。

図５では、一例として、同じ振幅・同じ周器の振動が、衝突可能性が高まるほど振動回数が増えるように設定した場合を示している。これ以外にも、衝突可能性が高まるほど振動の振幅を大きくしてもよく、或いは、衝突可能性が高まるほど振幅の周器を短くしてもよく、或いは、これら３つのうち２以上を適宜組み合わせてもよい。

アクセルペダル反力の増加に加えてこのアクセルペダルの振動により、運転者には、衝突の可能性があり、ブレーキを踏んで減速するべきであること、及び、アクセルペダルを踏み込んで加速するべきではないこと、が伝達・警告される。制御部１０３は、このような振動による伝達・警告後にもなお運転者がアクセルペダルを戻さなかった場合に、運転者が加速意思を持っていると判定する。

すなわち、アクセルペダルの振動を触覚的に感知した運転者は、加速意思がなければ、この振動による警告に従ってアクセルペダルを戻せばよく、加速意思があり、アシスト制動力の発生を望まないのであれば、この振動が発生してもなおアクセルペダルを戻さないでアクセルペダルの踏み込みを続ければよい。

したがって、制御部１０３は、振動発生後のアクセルペダル開度を監視することにより、運転者が加速意思を持っているか否かを判定することができる。加速意思を持っていると判定された場合、上記実施例１と同様に、アシスト制動力の発生を制限又は停止する。

このように、本実施例によれば、アクセルペダルを振動させて運転者に衝突の可能性があることを伝達し、アクセルペダルを戻すことを促すことによって、それでもなお運転者がアクセルペダルを戻さなかった場合にはより確実に運転者が加速意思を持っていると判断することができる。

以上、本発明の実施例を２つ説明したが、当業者には明らかなように、本発明は、車両制御装置による自動制御と運転者による操作とが併存する際に運転者操作を優先させることが好ましいとされるモードでの作動を前提としたものであり、衝突被害を最小限に抑えるために運転者の意思／操作にかかわらず強制的に必要な制動力を装置側で発生させる衝突被害軽減モードの存在を否定するものではない。すなわち、車両制御装置は、本実施例に係る制御を衝突可能性が発生してから衝突不可避と判断されるまでの間のみ実行し、衝突不可避と判断されてからは運転者の意思／操作を無視した衝突被害軽減モードで作動するようにすることも当然可能である。

また、シートベルト巻き取り機能やノーズダイブ量を低減するためのサスペンション制御などアシスト制動力の発生以外に衝突可能性に基づいて作動する機能が備えられている場合、同様に運転者が加速する意思を持っていると判定したときには、運転者の操作性を確保するために、これらの機能の作動を停止させることが好ましい。

本発明は、衝突回避／軽減システムを搭載した車両においてアクセルペダル反力を制御する車両制御装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る車両制御装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る車両制御装置によるアクセルペダル反力制御の一例を示すグラフである。 本発明の一実施例に係る車両制御装置による運転者意思判定の一例を示すグラフである。 本発明の一実施例に係る車両制御装置によるアクセルペダル反力制御の別の一例を示すグラフである。 本発明の別の一実施例に係る車両制御装置によるアクセルペダル反力制御の一例を示すグラフである。

符号の説明

１００ 車両制御装置
１０１ 制動力制御部
１０２ アクセルペダル反力制御部
１０３ 制御部
１０４ 前方障害物検出部
１０５ アクセルペダル開度検出部

Claims (4)

1. 自車両の衝突可能性に基づいて車両制御を行う車両制御装置であって、
   前記衝突可能性に基づいてアシスト制動力を発生させる制動力制御手段と、
   前記衝突可能性に基づいてアクセルペダル反力を増加させるアクセルペダル反力制御手段と、
   運転者のアクセルペダル踏み込み意思の有無を判定する判定手段と、
   前記判定手段により運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定されたときに、前記制動力制御手段によるアシスト制動力の発生を制限する制限手段と、を有することを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１記載の車両制御装置であって、
   前記判定手段は、アクセルペダル開度を監視し、前記アクセルペダル反力制御手段によりアクセルペダル反力が増加された後に所定量を越えるアクセルペダル開度の減少が検出されないとき、運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定する、ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１記載の車両制御装置であって、
   前記衝突可能性の変化範囲中に１以上の基準レベルを設定し、該衝突可能性が増加して該１以上の基準レベルのいずれかに達したときにアクセルペダルを振動させる振動付与手段を更に有し、
   前記判定手段は、アクセルペダル開度を監視し、前記振動付与手段によりアクセルペダルに振動が付与された後に所定量を越えるアクセルペダル開度の減少が検出されないとき、運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定する、ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項２又は３記載の車両制御装置であって、
   前記制限手段は、前記判定手段により運転者がアクセルペダル踏み込み意思を有していると判定されたときに、前記制動力制御手段によるアシスト制動力の発生を停止させる、ことを特徴とする車両制御装置。

Images