JP2006175941A

JP2006175941A - 加減速度制御装置

Info

Publication number: JP2006175941A
Application number: JP2004369834A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Miyakoshi; 恒雄宮越; Shoji Inagaki; 匠二稲垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】緊急状態に応じて加減速制御の応答性を可変して、緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にすること。
【解決手段】ユーザにより操作される単一の操作部材の操作量を検出する手段を備え、該操作量に応じて決定される車両前後方向の加減速度に関連する目標値に基づいて、制動力発生装置及び／又は駆動力発生装置を制御して車両の加減速度を制御する加減速度制御装置であって、車両周辺にある物体と車両の相対関係から定まる該車両の緊急状態を判断する緊急状態判断手段２１を備え、前記緊急状態判断手段により判断される緊急状態に応じて、操作部材の操作に対する加減速制御の応答性を変化させて、該緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ユーザにより操作されるペダルの操作量に応じて加減速制御を実行する加減速度制御装置に関する。

従来から、アクセルペダルにより車両の加減速度を制御するシステムにおいて、アクセル開度に対する目標加減速度を決定し、その目標加減速度に応じて制動・駆動装置を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、アクセル操作を各ユーザのフィーリングに合わせるために、アクセル開度に対する目標加減速度の変化特性について多種の特性パターンが用意され、学習値に応じて特性パターンが変更される。このシステムで利用される多種の特性パターンとしては、加速度側と減速度側でそれぞれ複数のパターンが用意されている。
特開２０００−２０５０１５号公報

ところで、アクセルペダルにより車両の加減速度を制御するこの種のシステムでは、１つのペダルの限られたストローク内に加速領域及び減速領域の双方を形成する必要があるので、この限られたストローク内で必要な加減速度のダイナミックレンジを実現しようとすると、必然的に、ペダルの単位操作量あたりの加減速の変化量が大きくなる。この場合、高い応答性により機敏に加減速度を制御できる一方で、ペダル操作による加減速度の微調整が困難となる側面がある。

かかる加減速度の応答性は、操作フィーリング等のような機能性に影響を及ぼすのみならず、周辺の物体と車両との相対関係によっては、当該車両の安全性やそれに関連した走行性能にも影響を及ぼしうる。

この点、上述の従来技術では、複数のパターンで加減速度特性（応答性）が用意されているものの、これらは学習結果等に基づいてユーザのフィーリングに合うように選択・適応されるものであるため、車両の安全性や走行性能を高めるという観点から見ると不十分な側面がある。即ち、上述の従来技術では、例えば先行車との車間距離が詰まっている緊急状態で、当該緊急状態に好適な加減速度特性が選択・実現されない可能性がある。

そこで、本発明は、緊急状態に応じて加減速制御の応答性を可変して、緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にする加減速度制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、ユーザにより操作される単一の操作部材の操作量を検出する手段を備え、該操作量に応じて決定される車両前後方向の加減速度に関連する目標値に基づいて、制動力発生装置及び／又は駆動力発生装置を制御して車両の加減速度を制御する加減速度制御装置であって、
車両周辺にある物体と車両の相対関係から定まる該車両の緊急状態を判断する緊急状態判断手段を備え、
前記緊急状態判断手段により判断される緊急状態に応じて、操作部材の操作に対する加減速制御の応答性を変化させて、該緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にすることを特徴とする、加減速度制御装置が提供される。

本局面において、車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側及び／又は加速側で大きくなるようにしてよい。また、車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の加速側における変化勾配が、操作部材の操作量が増える方向に対しては小さくされ、且つ、操作部材の操作量が減る方向に対しては大きくなるようにしてよい。車両後方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側で小さくなるようにしてよい。操作部材の各操作量に対する各目標値が定義されたマップを複数種備え、前記緊急状態判断手段により判断される緊急状態に応じて、前記目標値を決定する際に用いる前記マップの種類が決定されてよい。車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側及び／又は加速側で大きい種類のマップが採用されてよい。車両後方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側で小さい種類のマップが採用されてよい。前記操作部材の操作に対する加減速制御の応答性は、操作部材の操作量に応じて決定される前記目標値をフィルタ処理する際の時定数を変化させることにより変化させられるものであってよい。

本発明によれば、緊急状態に応じて加減速制御の応答性を可変して、緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にする加減速度制御装置を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明による加減速度制御装置の一実施例を示すシステム構成図である。

加減速度制御装置１０は、目標加減速度演算装置２０を中心に構成される。

目標加減速度演算装置２０には、CAN（controller area network）などの適切なバスを介して、車両内の各種の電子部品（車速センサのような各種センサやナビゲーションECUのような各種ECU）が接続される。これらの各種の電子部品には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ１２と、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１４と、駆動力発生装置（例えばエンジン）及び制動力発生装置（例えばブレーキ）を統括的に制御するそれぞれ駆動トルクマネージャ４０及びブレーキマネージャ５０とが含まれる。尚、電気自動車やハイブリッド車の場合には、駆動力発生装置は車輪駆動用の電動モータを含む。

アクセル開度センサ１２は、アクセルペダルの近傍に配設される。アクセル開度センサ７２は、アクセルペダルの踏み込みストローク量（以下、「アクセル開度」という）に応じた電気信号を目標加減速度演算装置２０に向けて出力する。

ブレーキ操作検出手段１４は、ブレーキペダルの操作量（操作ストローク）に応じた電気信号を出力するセンサであってよい。本実施形態のブレーキペダルは、減速領域しかない通常的なブレーキペダルと実質的に同一であるが、後述のごとく、アクセルペダルの減速領域において可能な最大減速度よりも大きい減速度を発生するために操作される。

目標加減速度演算装置２０は、以下で詳説する如く、アクセル開度センサ１２からのアクセル開度に基づいて、車両に発生させるべき目標加減速度を決定する。

図２は、目標加減速度演算装置２０の一例を示す機能ブロック図である。目標加減速度演算装置２０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、目標加減速度演算装置２０が実行するプログラムやその際に必要な各種データ（例えば、後述する各種マップ）が記憶されている。

目標加減速度演算装置２０には、アクセル開度センサ１２からアクセル開度信号が供給される。目標加減速度演算装置２０は、図２に示すように、AC-Gマップ処理部２２において、アクセル開度と目標加減速度との関係を定義したマップ（以下、「AC-Gマップ」という）（図５（Ａ）参照）に従って、アクセル開度［％］に応じた目標加減速度［ｍ／ｓ^２］を決定する。

目標加減速度［ｍ／ｓ^２］は、続く出力軸トルク変換部２３において、出力軸トルク［N・m］に変換される。この出力軸トルクは、走行抵抗トルク演算部２４にて演算された走行抵抗トルクと足し合わせられ、最終的な目標出力軸トルクとして制駆動分配部２６に入力される。

尚、走行抵抗トルク演算部２４において、走行抵抗トルクは、車速に基づいて適切に算出されてよい。この際、走行抵抗トルクは、路面μ（タイヤと道路の間の摩擦力）及び／又は道路勾配（道路の路面勾配）などの各種因子によって補正されてもよい。この場合には、路面μに影響を与えうる雨や雪などの天気情報が併せて考慮されてもよい。また、道路勾配についても、如何なる適切な手法により検出されてもよく、例えば、ナビゲーション装置の地図データに含まれうる道路勾配情報を利用して検出されてもよく、若しくは、外部の情報提供センタから提供される道路勾配情報を利用して検出されてよい。

制駆動分配部２６では、目標出力軸トルクを駆動出力軸トルクと制動出力軸トルクとに分配し、当該目標出力軸トルクを実現する目標駆動出力軸トルクと目標制動出力軸トルクを決定する。このようにして得られた目標駆動出力軸トルクは、駆動トルクマネージャ４０に入力される。

目標制動出力軸トルクは、車輪軸トルク変換部２８にて車輪軸トルクに変換され、制動トルク調停部３６を経てブレーキマネージャ５０に入力される。制動トルク調停部３６では、上述の車輪軸トルク（アクセルペダルの減速領域における車輪軸トルク）と、ブレーキペダルの操作による要求制動トルクとの調停が行われ、最終的な目標制動トルクが決定される。このようにして得られた目標制動トルクは、ブレーキマネージャ５０に入力される。尚、要求制動トルクは、BS-Gマップ処理部３２から得られる要求制動減速度を制動トルク変換部３４にて制動トルクに変換することで得られる。要求制動減速度は、BS-Gマップ処理部３２において、ブレーキペダル操作量と要求制動減速度との関係を定義したBS-Gマップ（図５（Ｂ）参照）に従って決定される。

図３は、駆動トルクマネージャ４０の一例を示す機能ブロック図である。駆動トルクマネージャ４０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。

駆動トルクマネージャ４０では、図３に示すように、変速比判断部４２において目標駆動トルクに応じた変速比が決定され、必要に応じて変速実行手段４４によりトランスミッションの変速比が変更される。また、同時に、目標エンジントルク演算部４６において目標エンジントルクが決定され、当該目標エンジントルクに基づいて、電子スロットル制御、点火進角遅角制御、燃料カット制御などの各種エンジン制御が実行される。

図４は、ブレーキマネージャ５０の一例を示す機能ブロック図である。ブレーキマネージャ５０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。

ブレーキマネージャ５０では、図４に示すように、目標各輪制動圧演算部５２において目標制動トルクに応じた目標制動圧が演算され、制動圧制御ブロック５４を介してブレーキ制動圧制御が実行される。

図５（Ａ）は、上述のAC-Gマップ処理部２２で用いられるAC-Gマップの一例を示す。図５（Ａ）に示すAC-Gマップには、０≦アクセル開度＜AC１の範囲（アクセルペダルの浅い操作領域）において減速領域（目標加減速度＜０）が設けられ、AC２≦アクセル開度の範囲（アクセルペダルの深い操作領域）において加速領域（目標加減速度＞０）が設けられている。また、AC１≦アクセル開度＜AC２の範囲において、目標加減速度が０となる不感帯領域が設けられる。即ち、図５（Ａ）に示すように、減速領域と加速領域との間には境界領域として不感帯領域が設けられる。

アクセルペダルの非操作位置（アクセル開度＝０）は、減速領域に属し、図５（Ａ）に示す例では最も大きい目標減速度G_AC０が設定される。減速領域及び加速領域では、図５（Ａ）に示すように、アクセル開度に対する目標加減速度の変化勾配がゼロより十分大きい所定の値（但し、一定勾配である必要はなく、可変値でもよい）に設定される。一方、不感帯領域では、目標加減速度の変化勾配が略ゼロに設定される。

尚、不感帯領域を設定することは任意である。不感帯領域を設定した場合、不感帯領域では、アクセル開度の変化と共に目標加減速度が緩やか変化するか若しくは全く変化しないので、アクセル開度の変化に対する目標加減速度の変化量が小さくなり、アクセルペダルの僅かな操作に過敏に応答して加減速が実現されることが防止される。

このように本実施形態では、アクセルペダルに対する操作により車両の加速のみならず減速もが実現され、アクセルペダルの非操作時にも制動力が発生される。従って、本実施形態では、非常時等のような急制動時にアクセルペダルを離すだけで制動力が発生するので、制動操作時にアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み換えが必要な一般的な構成に比して、空走距離を低減して車両の制動能力を高めることができる。

図５（Ｂ）は、BS-Gマップ処理部３２で用いられるBS-Gマップの一例を示す。BS-Gマップには、加速領域が実質的になく、ブレーキ操作量の全ての範囲（即ち、ブレーキペダルの全ストローク）に亘って減速領域（目標加減速度≦０）が設定される。ブレーキ操作量がゼロでは目標加減速度が実質的にゼロであり、ブレーキ操作量の上昇に従って目標減速度が上昇していく。

図５（Ｂ）に示す例では、図５（Ａ）に示すAC-Gマップと対比するに、BS-Gマップは、AC-Gマップにおける最大目標減速度（＝目標減速度G_AC０）よりも大きい最大目標減速度Ｇmaxを有している。これは、アクセルペダルで発生可能な減速度G_AC０よりも大きな減速度がブレーキペダルにより発生可能であること意味する。このBS-Gマップにおける最大目標減速度Ｇmaxは、通常の車両と同様、非常時等に必要な最大制動力（最大減速度）から決まる。

このように必要な減速度のダイナミックレンジをブレーキペダルで賄う場合、アクセルペダルが受け持つ減速範囲を小さくできるので（最大目標減速度を小さくできるので）、アクセルペダルの僅かな操作での過敏な加減速応答を防ぐことができ、アクセルペダルの操作性が向上する。

図５（Ａ）には、点線にて、アクセルペダルがダイナミックレンジの全てを受け持つ場合の特性パターンが対照として示されている。本実施形態による実線にて示す特性パターンと比較して明らかなように、アクセルペダルが受け持つ減速範囲を小さくすることで、特性パターンの勾配が全体的に緩やかになり、この結果、アクセル開度の変化に対する目標加減速度の変化量が小さくなって、アクセルペダルの僅かな操作量に対する過敏な応答性が抑制されることがわかる。

次に、本実施形態の加減速度制御装置１０における特徴的構成の１つであるアクセルペダルの特性の可変態様について説明する。本実施形態では、アクセルペダルの特性、即ちアクセルペダルの操作に対する目標加減速度の変化特性は、以下詳説する如く、車両周辺にある物体と車両の関係から定まる当該車両の緊急状態に応じて、適切に可変される。車両の緊急状態は、後述する緊急状態判断部２１（図２参照）により判断される。以下、これに関する具体的な実施例について順に紹介していく。

本実施例の緊急状態判断部２１は、自車前方の他車（先行車）との関係から定まる緊急状態を判断する。具体的には、緊急状態判断部２１は、例えばミリ波レーダーのような適切なセンサの検出結果からの先行車情報や、車速センサ等からの自車情報に基づいて、先行車と自車との相対関係（相対速度、相対位置等）に基づく緊急状態を判断する。例えば先行車との相対距離（車間距離）が小さい場合や相対速度が大きい場合は、緊急度の高い緊急状態と判断される一因とされる。

一例として、緊急状態判断部２１は、現時点からｎ秒後の車間距離に基づいて緊急状態を判断してよい。この場合、例えば、現在の車間距離Ｄ［ｍ］、相対速度Ｖｒ［ｍ／ｓ］、適合定数α、βを用いて、Ｄ−Ｖｒ×ｎ＜αが満たされたときは、緊急度の高い緊急状態と判断され、α≦Ｄ−Ｖｒ×ｎ＜βが満たされたときは、緊急度の中くらいの緊急状態と判断され、β≦Ｄ−Ｖｒ×ｎが満たされたときは、緊急度の低い緊急状態と判断されてよい。尚、車間距離Ｄや相対速度Ｖｒは、適切なセンサ（典型的には、レーダーセンサや画像センサ）に基づいて検出・算出されるものであってよい。尚、先行車との相対関係から緊急度を評価する手法は多岐に渡って考えられる。例えば、先行車の速度、先行車の減速度、自車の速度、自車の減速度等に基づいて、自車と先行車両が最も接近したときの車間距離を最接近距離として推定し、当該推定された最接近距離に基づいて緊急度を評価してもよい。また、緊急度は、より細分化して評価されてもよいし、簡素化された２段階で評価されてもよい。

目標加減速度演算装置２０は、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、アクセルペダルの操作量に対する目標加減速度の変化勾配が加速領域及び／又は減速領域で大きくされる。図６に示す例では、緊急状態の緊急度が高いほど、加速領域における目標加速度の変化勾配が大きくされ、減速領域における目標加速度の変化勾配が大きくされている。

このように本実施例によれば、先行車との相対関係に基づく緊急状態に応じて適切なアクセルペダルの特性が実現されるので、当該緊急状態に適した加減速調整のための操作部材の操作が容易となる。例えば、先行車との車間が詰まっている場合には、目標加減速度の変化勾配が大きくされるので、アクセル操作を緩める際に応答性の高い減速が可能となり、逆に車間に余裕がある場合には、目標加減速度の変化勾配が緩やかにされるので、操作性を重視した緩やかな減速が可能となる。

尚、上記のようなアクセルペダルの特性の変化は、AC-Gマップを予め複数用意しておき、緊急状態判断部２１で判断される緊急状態に応じて、AC-Gマップ処理部２２で用いるAC-Gマップを切り換えることで実現されてよい。或いは、AC-Gマップ処理部２２の出力（目標加速度）に対して補正・加工等を施すなど、AC-Gマップの切換と実質的に同等の手段により実現されてもよい。以下、説明上、AC-Gマップ処理部２２でAC-Gマップの切換が実現されるとして説明を続ける。

目標加減速度演算装置２０は、上述のような特性変化を滑らかに実現するため、フィルタ部２５（図２参照）を備えていてもよい。フィルタ部２５は、AC-Gマップ処理部２２の後段に設定される。図２に示す実施例では、フィルタ部２５は、AC-Gマップ処理部２２と出力軸トルク変換部２３との間に設定されている。フィルタ部２５には、上述のAC-Gマップの切換時にAC-Gマップ処理部２２からAC-Gマップの切換があったことを知らせる切換信号が供給される。

フィルタ部２５は、上述のAC-Gマップ切換時に生じうる目標加減速度の変化を抑制する変化抑制フィルタとして機能する。即ち、フィルタ部２５は、マップ切換信号に応答して起動し、AC-Gマップ処理部２２から入力される目標加減速度を、所定のフィルタ処理が実行してから、続く出力軸トルク変換部２３に供給する。

図７は、フィルタ部２５前後の目標加減速度の変化態様を時系列で示す概念図である。

AC-Gマップ処理部２２で用いられるAC-Gマップが切り替えられると、図７（Ａ）に示すように、切り替え前後で目標加減速度に不連続が生じやすくなる。即ち、図７（Ａ）に示すように、同一のアクセル開度であってもフィルタ部２５の前段ではAC-Gマップの切り替え時に、目標加減速度にステップ的な変化が生じやすくなる。

このステップ的な変化は、フィルタ部２５の後段では、図７（Ｂ）に示すように、フィルタ処理による減衰作用により緩和される（即ち、AC-Gマップ処理部２２の出力信号（目標加減速度）に“なまし”を入れる。）。即ち、フィルタ部２５では、AC-Gマップ処理部２２からのマップ切換信号に応答して、マップ切換時にフィルタの時定数が通常時に比して小さい値に一時的に下げられる。このようにフィルタ部２５を設けた場合、上述のマップ切換時に生じうる目標加減速度の変化がフィルタ作用により抑制されるので、マップ切換時に生じうる駆動力ないし制動力の急変が防止され、ユーザに不快感を与えることがない。

フィルタ部２５は、このようにAC-Gマップ切換時の目標加減速度の変化を抑制する変化抑制フィルタとしてではなく、AC-Gマップの切換によるアクセルペダルの特性変化を代替する特性変化フィルタとして機能してもよい。この場合、フィルタの時定数を調整することで、AC-Gマップ処理部２２で決定される目標加減速度の変化勾配（ひいては加減速制御の応答性）を変化させ、上述のAC-Gマップ切換と同等の機能を実現してもよい。

尚、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、図６に示すように、緊急度の低い緊急状態が判断された場合に比べて、アクセルペダルの操作により発生可能な最大減速度Ｇ_AC0が大きくなるよう（即ち、より大きな減速が可能となるよう）上方修正されてもよい。また、緊急度の高い緊急状態では、緊急度の低い緊急状態に比べて、目標加減速度として減速側の値が決定されるアクセルペダルの操作量の範囲が増大されてもよい。即ち、減速領域が増大されてもよい（AC１の位置が図５の右側にシフトされてもよい）。

また、本実施例において、例えば先行車に追従走行している状況下で、先行車と自車との間に割り込み車両があった場合に、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断されてよい。この場合も、上述の先行車との関係と同様、緊急度の高い状況下で通常時のようなスムーズな加減速が実現されると、ドライバの安心感を損なう可能性が高いからである。このように緊急度が評価される前方の車両（先行車）は、同一レーンを走行する直前の車両に限らず、また車両に限定されることも無い（即ち、落石等のような障害物であってもよい）。

また、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態と判断される状況下で、急加速が実現されるのを防ぐため、アクセルペダルの操作量が減少する方向に対しては、アクセルペダルの操作量に対する目標加減速度の変化勾配が加速領域で大きくされる一方で、アクセルペダルの操作量が増加する方向に対しては、同変化勾配が加速領域で小さくされてよい。例えば、緊急状態判断部２１により緊急度の比較的高い緊急状態が判断された場合であっても、アクセルペダルの操作量が増加している場合には高緊急度用のAC-Gマップへの切換が行われず、現時点のAC-Gマップが維持されるか若しくはそれよりも加速側の応答性の低いAC-Gマップへの切換が実行される。尚、アクセルペダルの操作量の増減方向は、アクセル開度センサ１２の出力値に基づいて判断されてよい。

また、本実施例において、緊急度に応じて警報制御も実行する構成の場合、高緊急度用のAC-Gマップへの切換は、ドライバに高い緊急度の緊急状態を知らせる警報（即ち、減速を促す警報）の出力と同時に実現されてもよい。

本実施例の緊急状態判断部２１は、進行方向前方の交差点に対する自車の相対関係から定まる緊急状態を判断する。具体的には、緊急状態判断部２１は、例えばナビゲーション装置が有する地図データ内に含まれる交差点位置情報と、ＧＰＳ測位結果や車速センサ等からの自車情報に基づいて、前方交差点と自車との相対関係（交差点通過速度、相対距離等）に基づく緊急状態を判断する。ここで、例えば前方交差点までの距離が所定値以下であり通過速度が所定値以上の場合は、緊急度の高い緊急状態と判断される。又は、緊急状態判断部２１は、現在の車速から前方交差点の手前（停止線）で目標速度（停止の場合ゼロ）まで減速するのに必要な減速度を算出し、当該必要減速度に応じて緊急状態を評価してもよい（必要減速度が高いほど緊急状態の緊急度が高い）。

尚、本実施例の対象となる前方交差点は、信号機の無い交差点、若しくは、現在信号機が赤を点灯している交差点に限定されてよい。この場合、前者については地図データ内に含まれる交差点情報に基づいて判断されてよく、後者については画像センサ（例えばＣＣＤカメラ）の撮像画像に対する画像処理結果により判断されてよい。

目標加減速度演算装置２０は、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、アクセルペダルの操作量に対する目標加減速度の変化勾配が加速領域及び／又は減速領域で大きくされる。かかるアクセルペダルの特性の変化は、上述の実施例１と同様の態様により、AC-Gマップ処理部２２でのAC-Gマップの切換及び／又はフィルタ部２５による特性変化フィルタリングにより実現されてよい。

このように本実施例によれば、前方交差点との相対関係に基づく緊急状態に応じて適切なアクセルペダルの特性が実現されるので、当該緊急状態に適した加減速調整のための操作部材の操作が容易となる。例えば、前方交差点に高い速度で近接している場合には、目標加減速度の変化勾配が大きくされるので、アクセル操作を緩める際に応答性の高い減速が可能となり、逆に前方交差点に余裕を持った速度で近接している場合には、目標加減速度の変化勾配が緩やかにされるので、操作性を重視した緩やかな加減速が可能となる。

尚、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、図６に示すように、緊急度の低い緊急状態が判断された場合に比べて、アクセルペダルの操作により発生可能な最大減速度Ｇ_AC0が大きくなるよう上方修正されてもよい。また、緊急度の高い緊急状態では、緊急度の低い緊急状態に比べて、目標加減速度として減速側の値が決定されるアクセルペダルの操作量の範囲が増大されてもよい。

また、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態と判断される状況下で、急加速が実現されるのを防ぐため、アクセルペダルの操作量が減少する方向に対しては、アクセルペダルの操作に対して応答性の高い減速反応が実現されるようにする一方で、アクセルペダルの操作量が増加する方向に対しては、応答性の低い加速反応が実現されるようにしてもよい。

本実施例の緊急状態判断部２１は、進行方向前方のコーナ（カーブ）に対する自車の相対関係から定まる緊急状態を判断する。具体的には、緊急状態判断部２１は、例えばナビゲーション装置が有する地図データ内に含まれるコーナ情報と、ＧＰＳ測位結果や車速センサ等からの自車情報に基づいて、前方コーナと自車との相対関係（コーナ進入速度、相対距離等）に基づく緊急状態を判断する。ここで、例えばコーナまでの距離が所定値以下でありコーナ進入速度が所定値以上の場合は、緊急度の高い緊急状態と判断される。又は、緊急状態判断部２１は、現在の車速からコーナ入口で所定の目標速度まで減速するのに必要な減速度を算出し、当該必要減速度に応じて緊急状態を評価してもよい（必要減速度が高いほど緊急状態の緊急度が高い）。上記の所定の目標速度は、コーナの曲率などに依存して決定される当該コーナ走行時の目標横加速度（若しくは横加速度の許容限界値）に応じて、コーナ毎に決定されてよい。

尚、本実施例の対象となる前方コーナは、旋回角度が大きく曲率半径が小さいコーナや、急なコーナが後に控える連続コーナに限定されてよい。これらは、地図データ内に含まれるコーナ情報に基づいて判断されてよい。

このように本実施例によれば、前方コーナとの相対関係に基づく緊急状態に応じて適切なアクセルペダルの特性が実現されるので、当該緊急状態に適した加減速調整のための操作部材の操作が容易となる。例えば、前方に迫る急コーナに高い速度で進入しようとしている場合には、目標加減速度の変化勾配が大きくされるので、当該急コーナ手前の減速区間でアクセル操作を緩める際に応答性の高い減速が可能となり、逆に急コーナに余裕を持った速度で進入しようとしている場合には、目標加減速度の変化勾配が緩やかにされるので、操作性を重視した緩やかな加減速が可能となる。

本実施例の緊急状態判断部２１は、進行方向前方の横断歩道を渡ろうとしている人（以下、「横断者」という）に対する自車の相対関係から定まる緊急状態を判断する。具体的には、緊急状態判断部２１は、画像センサ（例えばＣＣＤカメラ）の撮像画像に対する画像処理結果に基づいて、横断者の位置・動きを推定し、ＧＰＳ測位結果や車速センサ等からの自車情報に基づいて、横断者と自車との相対関係に基づく緊急状態を判断する。ここで、例えば横断者との最接近時の推定離間距離が所定値以下であり、最接近時の予測車速が所定値以上の場合は、緊急度の高い緊急状態と判断される。又は、緊急状態判断部２１は、現在の車速から横断者の横断位置手前で目標速度（停止の場合ゼロ）まで減速するのに必要な減速度を算出し、当該必要減速度に応じて緊急状態を評価してもよい（必要減速度が高いほど緊急状態の緊急度が高い）。

このように本実施例によれば、横断者との相対関係に基づく緊急状態に応じて適切なアクセルペダルの特性が実現されるので、当該緊急状態に適した加減速調整のための操作部材の操作が容易となる。尚、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、図６に示すように、緊急度の低い緊急状態が判断された場合に比べて、アクセルペダルの操作により発生可能な最大減速度Ｇ_AC0が大きくなるよう上方修正されてもよい。また、緊急度の高い緊急状態では、緊急度の低い緊急状態に比べて、目標加減速度として減速側の値が決定されるアクセルペダルの操作量の範囲が増大されてもよい。

本実施例の緊急状態判断部２１は、自車後方の他車（後方車）との関係から定まる緊急状態を判断する。具体的には、緊急状態判断部２１は、上述の実施例１と同様、例えば後方監視カメラ（ＣＣＤカメラ）のような適切なセンサの検出結果からの後方車情報や、車速センサ等からの自車情報に基づいて、後方車と自車との相対関係（相対速度、相対位置等）に基づく緊急状態を判断する。例えば後方車との相対距離（車間距離）が小さい場合や相対速度が大きい場合は、緊急度の高い緊急状態と判断される一因とされる。緊急状態の判断方法については、上述の実施例１と同様の方法が用いられてよい。

目標加減速度演算装置２０は、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、アクセルペダルの操作量に対する目標加減速度の変化勾配が減速領域で小さくされる。かかるアクセルペダルの特性の変化は、上述の実施例１と同様の態様により、AC-Gマップ処理部２２でのAC-Gマップの切換及び／又はフィルタ部２５による特性変化フィルタリングにより実現されてよい。

このように本実施例によれば、前方コーナとの相対関係に基づく緊急状態に応じて適切なアクセルペダルの特性が実現されるので、当該緊急状態に適した加減速調整のための操作部材の操作が容易となる。例えば、自車後方に後方車が高い相対速度で近接してくる場合には、目標減速度の変化勾配が小さくされるので、かかる追突の恐れのある状況下での前車の急減速を効果的に抑制することができる。

尚、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態が判断された場合、緊急度の低い緊急状態が判断された場合に比べて、アクセルペダルの操作により発生可能な最大減速度Ｇ_AC0が小さくよう下方修正されてもよい。

また、本実施例において、緊急状態判断部２１により緊急度の高い緊急状態と判断された場合、アクセルペダルの操作量が減少する方向に対しては、上述の如く応答性の低い減速反応が実現されるようにする一方で、アクセルペダルの操作量が増加する方向に対しては、応答性の高い加速反応が実現されるようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、車両の加減速度を車両の前後方向の運動を表わす物理量として採用しているが、車両の加減速度と一対一で対応する他の物理量若しくはそれに関連する他の物理量が代替的に用いられてもよく、又は、車両の加減速度が他の物理量との組み合せで用いられてよい。

また、上述した実施例では、目標加減速度演算装置２０により決定される目標加減速度に走行抵抗トルクを加味することで、制動力発生装置及び／又は駆動力発生装置をオープンループで制御しているが、本発明は、車速センサから得られる車速情報に基づいてフィードバック制御を実施することを排除するものではない。目標加減速度が実現されるように車速情報に基づいてフィードバック制御を行うことも有用でありうる。

また、各種AC-Gマップ（BS-Gマップも同様）は、上述の図に示したものに限定されることはなく、例えばAC-Gマップに関して、不感帯領域は、図５（Ａ）に示すような一定の幅（AC１〜AC２）を有する領域であってよいが、幅のない領域、即ち点であってもよい。また、この場合、不感帯領域前後の目標加減速度の変化勾配は、減速領域及び加速領域よりも緩やかな勾配を有するものであってもよい。また、図５に示す例では、BS-GマップがAC-Gマップにおける最大目標減速度Ｇ_AC０よりも大きい最大目標減速度Ｇmaxを有しているが、同一であってもよいし、逆であってもよい。

また、上述した実施例は、アクセルペダルによる加減速操作が可能な加減速度制御装置に関するものであったが、それに代えて若しくはそれに加えて、ブレーキペダル若しくは他の単一の操作部材による加減速操作が可能な加減速度制御装置に対しても適用可能である。ブレーキペダルとアクセルペダルのいずれの操作によっても加減速が実現される構成では、ブレーキペダルによる加減速制御とアクセルペダルによる加減速制御とは、何れか一方が実現される構成（一方が実現されている間、他方のペダルが加速若しくは減速のみのためのペダルとして機能する構成）を採ることも、双方が同時に実現される構成を採ることもできる。前者の構成では、ブレーキペダルの操作量（ゼロを含む）に応じた制御と、アクセルペダルの操作量（ゼロを含む）に応じた制御とは、図８に示す例のように、干渉し合わないようにされてよく、或いは、図２に示す例のように、当該干渉を調停する手段（図２の制動トルク調停部３６に相当する調停手段）を設定してもよい。

また、上述した実施例では、その特徴的な構成として緊急状態に応じてAC-Gマップを切り換えるものであったが、他の因子によってAC-Gマップを切り換える構成を含んでもよい。例えば、車速に応じてC-Gマップを切り換えることや、制動装置のブレーキフルードやエンジン水温の上昇などに応じてAC-Gマップを切り換えること、路面μや道路勾配に応じてAC-Gマップを切り換えることも有用である。

本発明による加減速度制御装置の一実施例を示すシステム構成図である。目標加減速度演算装置２０の一例を示す機能ブロック図である。駆動トルクマネージャ４０の一例を示す機能ブロック図である。ブレーキマネージャ５０の一例を示す機能ブロック図である。図５（Ａ）は、AC-Gマップの一例を示し、図５（Ｂ）は、BS-Gマップの一例を示す図である。緊急状態に応じたアクセルペダルの特性の変化態様の一実施例を示す図である。フィルタ部２５前後の目標加減速度の変化態様を時系列で示す概念図である。代替実施例の目標加減速度演算装置２０の一例を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１０加減速度制御装置
１２アクセル開度センサ
２０目標加減速度演算装置
２１緊急状態判断部
２２ AC-Gマップ処理部
２５フィルタ部
３２ BS-Gマップ処理部
４０駆動トルクマネージャ
５０ブレーキマネージャ

Claims

ユーザにより操作される単一の操作部材の操作量を検出する手段を備え、該操作量に応じて決定される車両前後方向の加減速度に関連する目標値に基づいて、制動力発生装置及び／又は駆動力発生装置を制御して車両の加減速度を制御する加減速度制御装置であって、
車両周辺にある物体と車両の相対関係から定まる該車両の緊急状態を判断する緊急状態判断手段を備え、
前記緊急状態判断手段により判断される緊急状態に応じて、操作部材の操作に対する加減速制御の応答性を変化させて、該緊急状態に適した操作部材の加減速操作を容易にすることを特徴とする、加減速度制御装置。
車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側及び／又は加速側で大きくされる、請求項１に記載の加減速度制御装置。
車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の加速側における変化勾配が、操作部材の操作量が増える方向に対しては小さくされ、且つ、操作部材の操作量が減る方向に対しては大きくされる、請求項１又は２に記載の加減速度制御装置。
車両後方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側で小さくされる、請求項１に記載の加減速度制御装置。
操作部材の各操作量に対する各目標値が定義されたマップを複数種備え、前記緊急状態判断手段により判断される緊急状態に応じて、前記目標値を決定する際に用いる前記マップの種類が決定される、請求項１に記載の加減速度制御装置。
車両前方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側及び／又は加速側で大きい種類のマップが採用される、請求項５に記載の加減速度制御装置。
車両後方にある物体との相対関係から緊急度の高い緊急状態が判断された場合、操作部材の操作量に対する目標値の変化勾配が減速側で小さい種類のマップが採用される、請求項５または６に記載の加減速度制御装置。
前記操作部材の操作に対する加減速制御の応答性は、操作部材の操作量に応じて決定される前記目標値をフィルタ処理する際の時定数を変化させることにより変化させられる、請求項１に記載の加減速度制御装置。