JP2006143119A - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定速走行制御機能を備えた車両において運転者のアクセルペダル操作に関する違和感を解消する車両用走行制御装置を提供すること。
【解決手段】 定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置に、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段と、定速走行制御中に、アクセルペダルのペダルストローク角が所定のペダルストローク角に達したときに、アクセルペダル反力を急増させるフットレスト化手段と、定速走行制御中に上記所定のペダルストローク角を制御するフットレスト化位置制御手段とを備える。フットレスト化位置制御手段は、定速走行制御中の上記所定のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係が通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係と所定の関係を有する（例えば一致する）ように、上記所定のペダルストローク角を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、概して、定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置に係り、特に、運転者のアクセルペダル操作に関する違和感を解消する車両用走行制御装置に関する。

車両走行制御の分野では、オート・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）などの呼称で知られる定速走行制御機能が周知である。

通常、定速走行制御が開始されると、運転者のアクセルペダル操作によらず、例えば車速が一定となるように或いは先行車との車間時間が一定となるように、スロットルバルブ開度の制御などの車両の走行制御が自動的に行われる。

また、上記のような定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力の大きさを制御する車両用走行制御装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、自動走行制御時に所定のペダルストローク角においてアクセルペダル反力を急増させて、運転者が右足をアクセルペダル上に自然に載置できるようにし、アクセルペダルをフットレスト化させる機能が開示されている。
特開２０００−５４８６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された装置では、自動走行制御時にアクセルペダルがフットレスト化されるペダルストローク角がその時点での車速などの車両走行状態にかかわらず一定であり、固定的である。

通常走行時には、当然ながら、ペダルストローク角に応じてストッロル開度、更には車速、が変化するのであるから、このようにクルーズ走行中にフットレスト化されるペダルストローク角が固定的であると、定速走行制御オン／オフ時に（すなわち、通常走行からクルーズ走行に入るとき、及び、クルーズ走行から通常走行に戻るときに）、ペダルストローク角とスロットル開度又は車速との対応関係が通常走行時のそれに対して乖離し、運転者に違和感（不連続感）を与える可能性がある。このような不連続感は、オーバーライド移行時にも発生し得る。

また、近年では、車間警告、前方障害物警告、又はコーナー進入速度警告などに応じて、運転者の操作によらず、スロットルバルブ開度の低減及び／又はアシスト制動力の発生などの制御介入を行う運転支援システムも提案されている。上記特許文献１に開示された装置では、このような運転支援システムと組み合わせて用いられた場合、クルーズ走行中に制御介入により車速が低減されてもアクセルペダルは固定的な所定のペダルストローク角でフットレスト化されたままであるため、運転者は制御介入が行われたことをアクセルペダルを通じて触覚的には分かりにくいと共に、実際の車両走行状態とペダルストローク角との関係に不自然さを感じるおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、定速走行制御機能を備えた車両において運転者のアクセルペダル操作に関する違和感を解消する車両用走行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第一の態様は、定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置であって、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段と、定速走行制御中に、アクセルペダルのペダルストローク角が所定のペダルストローク角に達したときに、アクセルペダル反力を急増させるフットレスト化手段と、定速走行制御中に上記所定のペダルストローク角を制御するフットレスト化位置制御手段とを有し、上記フットレスト化位置制御手段は、「定速走行制御中の上記所定のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係」が「通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係」と所定の関係を有する（例えば、「一致する」、「略一致する」、等）ように、上記所定のペダルストローク角を制御する、車両用走行制御装置である。

この第一の態様において、上記フットレスト化手段は、定速走行制御時に所定のペダルストローク角からの更なるアクセルペダル操作（によるペダルストローク角の増加）に対してアクセルペダル反力を右足の自重だけでは越えられない程度に急増させることによって、アクセルペダル反力をフットレスト化する。

この第一の態様によれば、定速走行時にアクセルペダル反力を制御して所定のペダルストローク角において運転者に触覚的に「壁感」を与えることによってアクセルペダルをフットレスト化する際に、このフットレスト化されるときのアクセルペダルのストローク角がスロットルバルブ開度に応じて制御されると共に、その際のフットレスト化されるペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係が、通常走行時のものと所定の関係を有する（好ましくは略一致する、より好ましくは一致する）ように制御されるため、オーバーライド移行時やクルーズ走行オン／オフ時に運転者に違和感（不連続感）を与えることがなく、自然なモード移行が実現される。

上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置であって、自車両の現在の車速を検出する車速検出手段と、定速走行制御中に、アクセルペダルのペダルストローク角が所定のペダルストローク角に達したときに、アクセルペダル反力を急増させるフットレスト化手段と、定速走行制御中に上記所定のペダルストローク角を制御するフットレスト化位置制御手段とを有し、上記フットレスト化位置制御手段は、「定速走行制御中の上記所定のペダルストローク角と車速との対応関係」が「通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係」と所定の関係を有する（例えば、「一致する」、「略一致する」、等）ように、上記所定のペダルストローク角を制御する、車両用走行制御装置である。

この第二の態様において、上記フットレスト化手段は、定速走行制御時に所定のペダルストローク角からの更なるアクセルペダル操作（によるペダルストローク角の増加）に対してアクセルペダル反力を右足の自重だけでは越えられない程度に急増させることによって、アクセルペダル反力をフットレスト化する。

この第二の態様によれば、定速走行時にアクセルペダル反力を制御して所定のペダルストローク角において運転者に触覚的に「壁感」を与えることによってアクセルペダルをフットレスト化する際に、このフットレスト化されるときのアクセルペダルのストローク角が車速に応じて制御されると共に、その際のフットレスト化されるペダルストローク角と車速との対応関係が、通常走行時のものと所定の関係を有する（好ましくは略一致する、より好ましくは一致する）ように制御されるため、オーバーライド移行時やクルーズ走行オン／オフ時に運転者に違和感（不連続感）を与えることがなく、自然なモード移行が実現される。

また、この第二の態様によれば、例えば運転支援システムによる制御介入などによりクルーズ走行中の設定車速が変更されると、新しい設定車速に向けて現在車速が変化し、それに伴って上記所定のペダルストローク角も変化するため、運転者は触覚的に設定車速の変更を認識することができる。

本発明によれば、定速走行制御機能を備えた車両において運転者のアクセルペダル操作に関する違和感を解消する車両用走行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、定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行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）に係る車両用走行制御装置について説明する。本発明は、主として、定速走行制御（いわゆるクルーズ・コントロール）作動中のアクセルペダル操作について違和感（不連続感）を解消することを狙いとしており、本実施例に係る車両用走行制御装置も定速走行制御機能を備えた車両に搭載されることを前提とする。

図１は、本実施例に係る車両用走行制御装置１００の概略構成を示す。

車両用走行制御装置１００は、例えばアクチュエータを利用してアクセルペダルに作用する操作反力の大きさを制御するアクセルペダル反力制御部１０１を有する。

アクセルペダル反力制御部１０１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。

車両用走行制御装置１００は、更に、アクセルペダル反力制御部１０１を制御する制御部１０２を有する。本実施例において、制御部１０２は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。

車両用走行制御装置１００は、更に、アクセルペダルのストローク角を検出するペダルストローク角検出部１０３を有する。本実施例において、ペダルストローク角検出部１０３は、例えば、ペダルストロークセンサである。

車両用走行制御装置１００は、更に、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度検出部１０４を有する。本実施例において、スロットルバルブ開度検出部１０４は、例えば、スロットルポジションセンサである。

また、車両用走行制御装置１００において、制御部１０２には、図示しない定速走行制御ＥＣＵから定速走行制御のオン／オフ（作動しているか否か、換言すればクルーズ走行中か否か）に関する情報が伝達される。

次いで、このような構成の車両用走行制御装置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用走行制御装置１００の制御部１０２は、定速走行制御が開始されると、アクセルペダル反力制御部１０１を制御してアクセルペダルをフットレスト化する。このときのアクセルペダルのペダルストローク角とアクセルペダル反力との関係（アクセルペダル反力特性）の一例を図２に示す。

図示するように、アクセルペダル反力制御部１０１は、クルーズ走行中、ペダルストローク角が所定角Ａに達したところで、アクセルペダル反力を急増させる。このときの増加勾配及び急増後のアクセルペダル反力の大きさは、運転者がアクセルペダルを操作する足（通常は右足）をアクセルペダル上に単に自重だけで載置し、踏み込みの動作を特段行っていない場合には越えられない程度に設定する。

すなわち、このアクセルペダル反力の急増は、踏力を掛けずに足をアクセルペダル上に自然と載置しただけの運転者には、あたかも固定された壁が存在するかのような感じを与える。よって、運転者は、クルーズ走行中、アクセルペダルをあたかもフットレストの如く利用することができる。これには、アクセルペダル以外の場所に右足を置いておく場合に比して、必要なときには迅速に加速・減速動作に移ることができるという利点がある。

本実施例において、制御部１０２は、クルーズ走行中、スロットルバルブ開度検出部１０４からスロットルバルブ開度に関する情報を取得し、このスロットルバルブ開度に応じて上述のアクセルペダルをフットレスト化するペダルストローク角（以下、便宜上、「フットレスト化位置」と称す）Ａを制御する。

制御部１０２は、通常走行からクルーズ走行に入る時や、クルーズ走行から通常走行に戻る時、又は、オーバーライド移行時に、これらの時点の前後でスロットルバルブ開度とペダルストローク角との対応関係が不連続となって運転者に違和感を与えないように、通常走行時のスロットルバルブ開度−ペダルストローク角特性に応じてクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａを変更し、フットレスト化位置Ａを車両走行状態と同期させる。一例を図３に示す。

図３に示す例では、クルーズ走行中、制御部１０２は、通常走行時のスロットルバルブ開度−ペダルストローク角特性と同一の変化特性でクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａがスロットルバルブ開度に応じて変化するように、アクセルペダル反力制御部１０１を制御する。

このようにクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａをスロットルバルブ開度に応じて制御することにより、運転者は、クルーズ走行中にアクセルペダルをフットレストとして使用しているときに、通常走行時と同じスロットルバルブ開度−ペダルストローク角特性を触覚的に得られる。

このように、本実施例によれば、クルーズ走行中にアクセルペダルをフットレスト化するペダルストローク角Ａが通常走行時のスロットルバルブ開度−ペダルストローク角特性と同じ変化特性でスロットルバルブ開度に応じて制御されるため、クルーズ走行モードにおいても通常走行モードと同様にペダルストローク角が車両走行状態と同期しており、モード間でペダルストローク角特性の連続性が保持される。

したがって、クルーズ走行オン／オフ時やオーバードライブ移行時などの通常走行モードとクルーズ走行モードが入れ替わる際に運転者に触覚的な違和感（不連続感）を与えないようにすることができる。

なお、本実施例においては、好ましい一実施形態として、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａとスロットルバルブ開度との対応関係が通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係と一致するようにフットレスト化位置Ａを制御する場合について説明したが、本発明の実施は必ずしもこれだけに限られるわけではない。運転者に与える不連続感の除去又は低減を図ることができる限り、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａとスロットルバルブ開度との対応関係と通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係を厳密に一致させる必要はなく、例えば両者を略一致させるなど、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａとスロットルバルブ開度との対応関係が通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係に対して何らかの関係を維持するようにフットレスト化位置Ａを制御するものとする実施形態も本発明は採り得る。

次に、図４〜７を用いて、本発明の別の一実施例（実施例２）に係る車両用走行制御装置について説明する。本実施例は、上記実施例１と基本部分では類似しているため、以下では重複する説明は省略する。

本実施例が上記実施例１と異なる点は、本実施例では、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａをスロットルバルブ開度ではなく、車速に応じて制御する点にある。

図４は、本実施例に係る車両用走行制御装置４００の概略構成を示す。図１に示した上記実施例１の車両用走行制御装置１００と同一の構成要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

本実施例に係る車両用走行制御装置４００は、スロットルバルブ開度検出部１０４（図１）に代えて、車速検出部４０１を有する。本実施例において、車速検出部４０１は、例えば、車輪速センサである。

本実施例に係る車両用走行制御装置４００の制御部４０２は、上記実施例１の制御部１０２と同様に、定速走行制御が開始されると、アクセルペダル反力制御部１０１を制御してアクセルペダルをフットレスト化する。このときのアクセルペダル反力特性の一例は既出の図２に示した通りである。

以下、本実施例におけるクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａの制御方法について説明する。

本実施例において、制御部４０２は、クルーズ走行中、車速検出部４０１から車速に関する情報を取得し、車速に応じてフットレスト化位置Ａを制御する。

制御部４０２は、通常走行からクルーズ走行に入る時や、クルーズ走行から通常走行に戻る時、又は、オーバーライド移行時に、これらの時点の前後で車速とペダルストローク角との対応関係が不連続となって運転者に違和感を与えないように、通常走行時の車速−ペダルストローク角特性に応じてクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａを制御し、フットレスト化位置Ａを車両走行状態と同期させる。一例を図５に示す。

図５に示す例では、クルーズ走行中、制御部４０２は、通常走行時の車速−ペダルストローク角特性と同一の変化特性でクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａが車速に応じて変化するように、アクセルペダル反力制御部１０１を制御する。

このようにクルーズ走行中のフットレスト化位置Ａを車速に応じて制御することにより、運転者は、クルーズ走行中にアクセルペダルをフットレストとして使用しているときに、通常走行時と同じ車速−ペダルストローク角特性を触覚的に得られる。

制御の一例を図６に示す。図６は、横軸に時間をとり、車速とフットレスト化位置Ａの変化の一例を示したものである。

この例では、まず、時刻ｔ_１までは、車両は設定車速Ｖ_４でクルーズ走行しており、現在車速もＶ_４に維持されている。このとき、フットレスト化位置Ａはペダルストローク角Ａ_４に設定されている。ここでは、上述のように、現在車速Ｖ_４とペダルストローク角Ａ_４とは、通常走行時に運転者がアクセルペダルをペダルストローク角Ａ_４に保持すれば車速Ｖ_４が実現される、という関係にある。

次いで、時刻ｔ_１において、運転支援システムによる制御介入か或いは運転者による操作により設定車速（破線）がＶ_４からＶ_２へ下げられている。これにより、この新たな設定車速Ｖ_２が維持されるように定速走行制御されるため、現在車速（実線）も時刻ｔ_１から徐々に低下し、やがてＶ_２に維持される。

そして、この現在車速の変化に応じて、フットレスト化位置Ａも時刻ｔ_１から徐々にペダルストローク角が小さくなる方向へ変更され、やがてペダルストローク角Ａ_２に維持される。ここでも、フットレスト化位置Ａは、Ａ_２に維持されてからはもちろん、Ａ_４からＡ２へ減少している間も、通常走行時の車速−ペダルストローク角特性と同じ車速とペダルストローク角の関係が現在車速とフットレスト化位置Ａとの間で維持されるように、フットレスト化位置Ａが制御される。

このように、特に制御介入によりクルーズ走行中の設定車速が下げられた場合、本実施例によれば現在車速の減少と共にアクセルペダルのフットレスト化位置Ａが手前に戻されるため、運転者は制御介入により設定車速が下げられたことを音声やインジケータによる案内だけでなくアクセルペダルからも触覚的に認識することができる。

次いで、時刻ｔ_２において、クルーズ走行モードがオフとなり、通常走行モードに戻る。ここで、通常走行時にペダルストローク角がＡ_２であれば実現される車速はＶ_２であるため、このモード切替の前後では車速とペダルストローク角との関係が連続しており、運転者に違和感を与えない。通常走行モードでは、従来通り、運転者によるアクセルペダル操作に応じた車速が実現される。当然ながら、設定車速もセットされない。

次いで、時刻ｔ_３において、再度、クルーズ走行モードに入る。ここでは、モード切替時の車速Ｖ_３に応じてフットレスト化位置Ａがペダルストローク角Ａ_３に設定されるが、ここでも、フットレスト化位置Ａは通常走行時にペダルストローク角がＡ_３であれば実現される車速はＶ_３、という関係が成り立つように設定されるため、モード切替時（時刻ｔ_３）の直前の時点において既にペダルストローク角はＡ_３であったはずであり、時刻ｔ_３前後でペダルストローク角には連続性があり、運転者に違和感を与えることはない。

次いで、時刻ｔ_４において、今度は設定車速がＶ_３からＶ_５へ上げられている。これにより、現在車速も徐々にＶ_５へと上昇し、フットレスト位置Ａも車速Ｖ_３に対応したペダルストローク角Ａ_３から車速Ｖ_５に対応したペダルストローク角Ａ_５へと現在車速と同じ勾配で徐々に上昇する。これにより、運転者は設定車速が上がったために、現在車速が徐々に上昇しており、アクセルペダルのフットレスト化位置Ａが徐々に奥へ移動していくことから触覚的に認識することができる。

次いで、時刻ｔ_５及びｔ_６においては、時刻ｔ_１の場合と同様に、設定車速がＶ_５からＶ_３へ及びＶ_３からＶ_１へそれぞれ減少され、これに伴い現在車速が徐々にＶ_５からＶ_３へ及びＶ_３からＶ_１へそれぞれ下降し、さらにフットレスト化位置Ａがこの現在車速の変化に同期してＡ_５からＡ_３へ及びＡ_３からＡ_１へそれぞれ減少される。

このように、本実施例によれば、クルーズ走行中にアクセルペダルをフットレスト化するペダルストローク角Ａが通常走行時の車速−ペダルストローク角特性と同じ変化特性で車速に応じて制御されるため、クルーズ走行モードにおいても通常走行モードと同様にペダルストローク角が車両走行状態と同期しており、モード間でペダルストローク角特性の連続性が保持される。

したがって、クルーズ走行オン／オフ時やオーバードライブ移行時などの通常走行モードとクルーズ走行モードが入れ替わる際に運転者に触覚的な違和感（不連続感）を与えないようにすることができる。

また、本実施例によれば、運転支援システムによる制御介入などにクルーズ走行中の設定車速が変更された場合に設定車速に向けて変化する現在車速に同期してフットレスト化位置も変化するため、運転者は設定車速が変更されたことがアクセルペダルからも触覚的に認識することができる。

なお、本実施例においては、好ましい一実施形態として、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａと車速との対応関係が通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係と一致するようにフットレスト化位置Ａを変化させる場合について説明したが、本発明の実施は必ずしもこれだけに限られるわけではない。運転者に与える不連続感の除去又は低減を図ることができる限り、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａと車速との対応関係と通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係を厳密に一致させる必要はなく、例えば両者を略一致させるなど、クルーズ走行中のフットレスト化位置Ａと車速との対応関係が通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係に対して何らかの関係を維持するようにフットレスト化位置Ａを変化させるものとする実施形態も本発明は採り得る。

本発明は、定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行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用走行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用走行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用走行制御装置によるフットレスト化位置制御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用走行制御装置の概略構成図である。 本発明の別の一実施例に係る車両用走行制御装置によるフットレスト化位置制御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用走行制御装置による車速及びフットレスト化位置の変化の様子の一例を示すグラフである。

符号の説明

１００、４００ 車両用走行制御装置
１０１ アクセルペダル反力制御部
１０２、４０２ 制御部
１０３ ペダルストローク角検出部
１０４ スロットルバルブ開度検出部
４０１ 車速検出部

Claims (4)

1. 定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置であって、
   スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度検出手段と、
   定速走行制御中に、アクセルペダルのペダルストローク角が所定のペダルストローク角に達したときに、アクセルペダル反力を急増させるフットレスト化手段と、
   定速走行制御中に前記所定のペダルストローク角を制御するフットレスト化位置制御手段とを有し、
   前記フットレスト化位置制御手段は、定速走行制御中の前記所定のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係が通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係と所定の関係を有するように、前記所定のペダルストローク角を制御する、ことを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 請求項１記載の車両用走行制御装置であって、
   前記フットレスト化位置制御手段は、定速走行制御中の前記所定のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係が通常走行時のペダルストローク角とスロットルバルブ開度との対応関係と一致するように、前記所定のペダルストローク角を制御する、ことを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 定速走行制御機能を備えた車両においてアクセルペダル反力を制御する車両用走行制御装置であって、
   自車両の現在の車速を検出する車速検出手段と、
   定速走行制御中に、アクセルペダルのペダルストローク角が所定のペダルストローク角に達したときに、アクセルペダル反力を急増させるフットレスト化手段と、
   定速走行制御中に前記所定のペダルストローク角を制御するフットレスト化位置制御手段とを有し、
   前記フットレスト化位置制御手段は、定速走行制御中の前記所定のペダルストローク角と車速との対応関係が通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係と所定の関係を有するように、前記所定のペダルストローク角を制御する、ことを特徴とする車両用走行制御装置。
4. 請求項３記載の車両用走行制御装置であって、
   前記フットレスト化位置制御手段は、定速走行制御中の前記所定のペダルストローク角と車速との対応関係が通常走行時のペダルストローク角と車速との対応関係と一致するように、前記所定のペダルストローク角を制御する、ことを特徴とする車両用走行制御装置。

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