JP2007168738A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が停止中にシフトレバーなどの操作をした場合でもドライバの意図することなく車両が走行することを防止することができる走行制御装置を提供する。
【解決手段】 車間制御ＥＣＵ２は、車間制御部２１および制御解除部２２を備えている、車間制御部２１は、先行車両との車間距離や車両の車速に基づいて、先行車両を追従する先行車両追従制御を行う。制御解除部２２は、車両の走行中にシフトポジションがニュートラルレンジとされた場合に車間制御部２１の制御を解除する。また、車両の停止中にシフトポジションがニュートラルレンジとされた場合に車間制御部２１による車間制御の制御解除を中止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の走行状態を制御する車両の走行制御装置に関する。

従来、ドライバの意図とは別に、車両の周囲環境等に応じて車両の自動走行制御を行う走行制御装置として、特開２００１−１０３７２号公報に開示された車両用走行制御装置がある。この車両用走行制御装置は、先行車両追従制御を行うにあたり、ドライバが自動変速機のレンジをドライブレンジ以外のレンジに変更した際、運転者に警報を発するとともに、先行車両追従制御を解除するというものである。
特開２００１−１０３７２公報

しかし、上記特許文献１に開示された自動車の走行制御装置においては、ドライバがドライブレンジ以外のレンジに変更した際、一律に運転者に警報を発するとともに、先行車両追従制御を解除するものである。このため、たとえば車両が停止中であってもこの警報および先行車両追従制御の解除が行われるが、車両が停止中、ドライバは運転に対する注意力が低下しており、ドライバが無意識にシフトレバーなどを操作して自動変速機のレンジをドライブレンジ以外のレンジに移動させてしまうことも考えられる。このときに先行車両追従制御を解除すると、ドライバが意図することなく車両が走行を開始してしまうおそれがあるという問題がある。

そこで、本発明の課題は、車両が停止中にシフトレバーなどの操作をした場合でもドライバの意図することなく車両が走行することを防止することができる車両の走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る車両の走行制御装置は、車両の周辺環境に基づいて、車両の制駆動力制御を行う制駆動力制御手段を備える走行制御装置であって、ドライバの操作によって駆動源の駆動力を車輪へ伝達する駆動力伝達部の伝達状態を切り換えるスイッチのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、制駆動力制御手段の制御によって車両が停止状態となっていることを検出する停止状態検出手段と、駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションにスイッチがあることを検出したときに、駆動力制御手段による制駆動力制御を解除する制御解除手段と、を備え、制駆動力制御手段は、停止状態検出手段が車両の停止状態を検出し、駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションにスイッチがあるときに、車両の停止状態を維持させるものである。

車両が停止中にシフトポジションの変更によって車両が走行を開始するのは、駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションとなった場合が考えられる。そこで、本発明に係る走行制御装置においては、停止状態検出手段が車両の停止状態を検出し、駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションにスイッチがあることを検出したときには、車両の停止状態を維持させるようにしている。このため、車両が停止中にシフトレバーなどの操作をした場合でもドライバの意図することなく車両が走行することを防止することができる。

なお、本発明における「駆動力非伝達状態」とは、エンジンなど、車両が一時停止中には作動を続ける駆動源である場合には、駆動源の駆動力を車輪に対して非伝達とする、換言すると、ギアを切る状態をいい、電動モータなど、車両が一時停止中に停止する駆動源である場合には、上記のギアを切る状態のほか、駆動源を停止させた状態を含むものである。

また、制駆動力制御手段は、車両に先行する先行車両に追従して車両を走行させる先行車両追従制御を行う先行車両追従制御手段である。

制駆動力制御が先行車両追従制御である場合に、停止中の車両における制駆動力制御が解除されることがある。したがって、制駆動力制御が先行車両追従制御である場合に、このような走行制御装置を用いるのが好適である。

本発明に係る走行制御装置によれば、車両が停止中にシフトレバーなどの操作をした場合でもドライバの意図することなく車両が走行することを防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る走行制御装置のブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る走行制御装置１は、車両に搭載され、先行車両を追従走行させる装置である。この走行制御装置１は、先行車両との車間距離を所定の状態に維持するように速度または加速度を調整してその車両の走行状態を制御する。走行制御装置１は、車間制御ＥＣＵ２を備えている。車間制御ＥＣＵ２は、車間制御を含む走行制御を行うものであり、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。

また、車間制御ＥＣＵ２は、レーダセンサ３、停止保持制御スイッチ４、走行制御スイッチ５、ブレーキセンサ６、およびシフトポジションセンサ７と接続されている。また、シフトポジションセンサ７は、シフトレバー８に接続されている。レーダセンサ３は、車両の前を走行する先行車両との距離を計測する。このレーダセンサ３としては、たとえばミリ波などの電波を利用したものが用いられる。レーダセンサ３は、計測した先行車両との距離を車間制御ＥＣＵ２に出力する。

停止保持制御スイッチ４は、停止保持制御の実行・非実行に応じてＯＮ−ＯＦＦするスイッチである。停止保持制御とは、車両の車速に基づいて車両が停止したと判断したときに、車両を停止状態に保持するための制動制御を行う制御である。この制動制御は、車両が停車中のときにＯＮとなるので、この信号に基づいて停車中か否かを判断することができる。停止保持制御スイッチ４は、車両が停車中である場合に、車両停止情報を車間制御ＥＣＵ２に出力する。走行制御スイッチ５は、走行制御の開始および解除を行うためのスイッチであり、走行制御スイッチ５を操作すると、車間制御（先行車両追従制御、オートクルーズコントロール）の開始または解除信号が車間制御ＥＣＵ２に出力される。ブレーキセンサ６は、車両のブレーキペダルに取り付けられ、ドライバがブレーキペダルを踏む制動操作を検出すると、制動操作信号を車間制御ＥＣＵ２に出力する。

シフトポジションセンサ７は、車両のシフトレバー８に取り付けられ、シフトレバー８のシフトポジションを検出し、検出したシフトポジションに基づくシフトポジション信号を車間制御ＥＣＵ２に出力する。シフトレバー８は、ドライバの操作によってシフトポジションをドライブレンジ、ニュートラルレンジ、パーキングレンジ、ローレンジなどに移動させる。このうち、シフトポジションがドライブレンジにあるときにエンジンの駆動力を伝達する駆動力伝達状態となり、ニュートラルレンジとあるときにエンジンの駆動力を非伝達とする駆動力非伝達状態となる。シフトポジションセンサ７は、本発明のシフトポジション検出手段として機能し、シフトレバーは、本発明のスイッチとして機能する。

また、車間制御ＥＣＵ２は、エンジン制御ＥＣＵ１０、ブレーキ制御ＥＣＵ１１と接続されており、エンジン制御ＥＣＵ１０はスロットルアクチュエータ１２と接続され、ブレーキ制御ＥＣＵ１１は車速センサ１３およびブレーキアクチュエータ１４と接続されている。さらに、車間制御ＥＣＵ２は、ステアリングセンサ３１、ヨーレイトセンサ３２、および横加速度センサ（Ｇセンサ）３３と接続されている。これらのエンジン制御ＥＣＵ１０、ブレーキ制御ＥＣＵ１１、ステアリングセンサ３１、ヨーレイトセンサ３２、および横加速度センサ３３と車間制御ＥＣＵ２と間では、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）通信を通じて信号、データなどの入出力が行われる。

車間制御ＥＣＵ２は、エンジン制御ＥＣＵ１０に対し先行車両との車間距離に応じて加速指令信号、減速指令信号などを出力する。エンジン制御ＥＣＵ１０は、指令信号に応じてスロットルアクチュエータ１２を作動させてエンジンの駆動状態を制御する。また、車間制御ＥＣＵ２は、ブレーキ制御ＥＣＵ１１に対し先行車両との車間距離に応じてブレーキ作動指令信号、ブレーキ解除指令信号などを出力する。ブレーキ制御ＥＣＵ１１は、指令信号に応じてブレーキアクチュエータ１４を作動させ、または作動停止させてブレーキ作動状態を制御する。

スロットルアクチュエータ１２には、エンジン１５が接続されており、スロットルアクチュエータ１２によってエンジン１５の出力が制御される。また、エンジン１５は、クラッチ１６を介して車輪１７に接続されている。エンジン１５の駆動力は、クラッチ１６を介して車輪１７に伝達される。さらに、クラッチ１６にはシフトレバー８が接続されている。シフトレバー８のシフトポジションがドライブレンジに位置された場合には、クラッチ１６によってエンジン１５と車輪１７が接続され、エンジン１５の駆動力は車輪１７に伝達される。また、シフトレバー８のシフトポジションがニュートラルレンジに位置された場合には、クラッチ１６が切られてエンジン１５は車輪１７から切り離され、エンジン１５の駆動力が駆動力非伝達状態となる。エンジン１５は、本発明の駆動源として機能し、クラッチ１６は、本発明の駆動力伝達部として機能する。

車間制御ＥＣＵ２は、車速センサ１３と接続されている。車速センサ１３は、４輪の各所に取り付けられた車輪速センサからなり、車両の走行速度を検出する一方で、車両の停止状態を検出する。また、車速センサ１３は、ブレーキ制御ＥＣＵ１１を介して車速情報を車間制御ＥＣＵ２に出力する。ステアリングセンサ３１は、車両のハンドルの操舵角を検出するものである。ステアリングセンサ３１は、検出した車両のハンドル操作量を車間制御ＥＣＵ２に出力する。ヨーレイトセンサ３２は、車両のヨーレイトを検出するものであり、検出したヨーレイトを車間制御ＥＣＵ２に出力する。横加速度センサ３３は、車両の横加速度を検出するセンサであり、検出した横加速度を車間制御ＥＣＵ２に出力する。

車間制御ＥＣＵ２には、車間制御部２１、および制御解除部２２が設けられている。車間制御部２１は、レーダセンサ３から出力される先行車両との車間距離、車速センサ１３から出力される車速、ステアリングセンサ３１から出力されるハンドル操作角、ヨーレイトセンサ３２から出力されるヨーレイト、横加速度センサ３３から出力されるヨーレイト等に基づいて、先行車両を追従走行するためのエンジン制御ＥＣＵ１０の制御量およびブレーキ制御ＥＣＵ１１の制御量を算出する。車間制御部２１は、算出した制御量をエンジン制御ＥＣＵ１０の制御量およびブレーキ制御ＥＣＵ１１にそれぞれ出力する。車間制御部２１は、制駆動力制御手段として機能する。

また、制御解除部２２は、停止保持制御スイッチ４から出力される停止情報や車速センサ１３から出力される車速に基づいて、車両が停止しているか走行中であるかを検出する。制御解除部２２は、車両が走行中にブレーキセンサ６から制動制御信号が出力された場合やシフトレバーがニュートラルレンジに移動させられた場合、あるいは、走行制御スイッチ５の走行制御の解除操作が行われた場合には、車間制御部２１における車間制御を解除する。さらに、制御解除部２２は、車両が停止している際にシフトポジションセンサ７からシフトポジションをニュートラルレンジに操作した信号が出力された際には、車間制御部２１の車間制御の解除を中止し、車間制御部２１による車間制御を継続させる。ここでの車間制御の継続は、車両を停止状態に維持する制御の継続を意味するものである。

他方、車間制御ＥＣＵ２にはメータ４１およびブザー４２が接続されている。車間制御ＥＣＵ２は、車間制御部２１による車間制御に異常が生じるなどの事態が起きた場合にメータ４１およびブザー４２に異常発生信号を出力する。メータ４１およびブザー４２は、車間制御ＥＣＵ２から出力された異常発生信号に応じて、異常発生警告を表示するとともに、異常発生警報を吹鳴する。

次に、本実施形態に係る走行制御装置の動作について説明する。

まず、走行制御装置の基本動作を説明する。走行制御装置１は、走行制御スイッチ５がオンされることにより、車間制御ＥＣＵ２における車間制御部２１において、先行車両を追従するように車間制御を実行する。車間制御を行う際には、レーダセンサ３により先行車両との距離が計測される。

たとえば、この計測距離が予め設定される所定の距離より長い場合には、車間制御ＥＣＵ２からエンジン制御ＥＣＵ１０に加速指令信号が出力される。一方、計測距離が所定の距離より短い場合には、車間制御ＥＣＵ２からエンジン制御ＥＣＵ１０に減速指令信号が出力されまたはブレーキ制御ＥＣＵ１１にブレーキ作動指令信号が出力される。

先行車両が減速して停止した場合には、所定の距離を維持するように、車間制御ＥＣＵ２からブレーキ制御ＥＣＵ１１にブレーキ作動指令信号が出力される。そして、先行車両が停止状態から発進した場合には、車間制御ＥＣＵ２からブレーキ制御ＥＣＵ１１にブレーキ解除指令信号が出力され、エンジン制御ＥＣＵ１０に加速指令信号が出力される。このように車両の加減速により、先行車両との車間距離が所定の状態に維持される。

また、車間制御ＥＣＵ２において、車両が走行中であって車間制御部２１による車間制御が行われている間に、ドライバがシフトレバー８を操作してシフトポジションがニュートラルレンジとされた場合には、制御解除部２２は、車間制御部２１の制御を解除する。このとき、クラッチ１６はエンジン１５と車輪１７とを切り離した状態としている。また、車両が停止しているときにシフトポジションがニュートラルレンジとされた場合には、制御の解除を中止し、車間制御部２１による車間制御を継続する。

次に、フローチャートに沿って本実施形態の走行制御処理の手順を説明する。図２は、本実施形態に係る走行制御処理のフローチャートである。図２に示すように、走行制御処理では、車間制御ＥＣＵ２における車間制御部２１よって車間制御（ＡＣＣ制御）が行われているか否かを判断する（Ｓ１）。車間制御が行われているか否かは、車間制御部２１の動作状況によって判断することができる。その結果、車間制御が行われていないと判断した場合には、走行制御処理を終了する。

一方、車間制御が行われていると判断した場合には、車速が０ｋｍ／ｈであるかまたは車両が停止しているか否かを判断する（Ｓ２）。車両が０ｋｍであるかまたは車両が停止しているかは、停止保持制御スイッチ４から停止情報が出力されているか否かによって判断される。または、車速センサ１３で検出される車速が所定の数値以下であるか否かによって判断することもできる。なお、車両が０ｋｍ／ｈとは、走行していた車両が停止した瞬間を意味し、車両が停止しているとは、車両が停止した状態が継続していることを意味する。

その結果、０ｋｍ／ｈであるかまたは車両が停止しているかのいずれでもないと判断した場合には、走行制御処理を終了する。一方、車速が０ｋｍ／ｈであるかまたは車両が停止していると判断した場合には、シフトポジションがニュートラルレンジとなっているか否かを判断する（Ｓ３）。ここでのシフトポジションがニュートラルレンジとなっているか否かは、シフトポジションセンサ７から出力されるシフトポジション信号に基づいて判断される。その結果、シフトポジションがニュートラルレンジとなっていると判断した場合には、制御解除部２２によって、車間制御部２１による車間制御の解除を中止する（Ｓ４）。一方、シフトポジションがニュートラルレンジとなってないと判断した場合には、車間制御の解除を行うことなく、そのまま車間制御を継続する。

車両が停止中、シフトポジションの変更によって車両が走行を開始するのは、シフトポジションがニュートラルレンジとなった場合が考えられる。車両が停止中であっても、車間制御が行われていると思っているドライバは、無意識のうちにシフトポジションをニュートラルレンジにしてしまうことが考えられる。車両が停止中、ドライバがシフトポジションをニュートラルレンジにすると、車間制御が解除された状態では、車両が走行を開始してしまうことが懸念される。

この点、本実施形態に係る走行制御装置においては、車両が停止しているときにシフトポジションがニュートラルレンジとされた場合に、車間制御の解除を中止するようにしている。このため、車間制御が行われているとドライバが認識していると考えられる状況下において、車間制御を継続することができるので、車両が停止中にシフトレバーなどの操作をした場合でもドライバの意図することなく車両が走行することを防止することができる。

ここで、従来の走行制御と本実施形態の走行制御とを比較して説明する。図３（ａ）は、従来の走行制御によるタイムチャート、（ｂ）は本実施形態の走行制御のタイムチャートである。図３に示すように、ここで示すタイムチャートでは、車両が５０ｋｍ／ｈで走行中から、ブレーキをかけて車両が停止した例を示している。このタイムチャートでは、時刻Ｔ１で車両の減速が開始され、時刻Ｔ２で車両が停止し、時刻Ｔ３でシフトポジション（シフト状態）がニュートラルレンジからドライブレンジに切り替えられた場合を示している。図３中、シフト状態とは、シフトレバー８のシフトポジションを示しており。「Ｄ」がドライブレンジ」「Ｎ」がニュートラルレンジを意味する。また、セット操作とは、走行制御スイッチ５の操作状態を示しており、制御モードは車間制御の制御モードを示している。車間制御の制御モードとして、車両が走行中に車間制御を行う走行制御と、車両が停止中に車間制御を行う停止制御とが設定されている。さらに、従来の車間制御では、停止制御は行われず、走行制御のみが行われる。

図３に示すように、先行車両の減速に伴い車両が減速を開始する時刻Ｔ１以前では、従来の走行制御と本実施形態の走行制御とでは、各項目とも、同一の波形を描いている。この間、車両が走行中の車間制御が行われており、シフトポジションがドライブレンジからニュートラルレンジに切り替えられた場合には、制御モードが走行制御中から非制御に移行する。その後、走行制御スイッチ５をＯＮすることにより、制御モードが走行中制御に移行する。

また、セット操作を終了すると同時に先行車両が減速を開始し、時刻Ｔ２で車両が停止すると、（ａ）に示す従来の制御では、制御モードは走行制御中となるが、本実施形態に係る制御では、停止制御中となる。その後、ドライバがシフトレバー８のシフトポジションをニュートラルレンジに切り替えた場合、従来の制御では走行制御が解除されて車間制御が非制御となる。このため、時刻Ｔ３でドライバがシフトポジションをドライブレンジに切り替えたときに、車両が走行を開始してしまう。

これに対して、本実施形態に係る制御では、ドライバがシフトレバー８のシフトポジションをニュートラルレンジに切り替えた場合でも、停止制御中の状態が維持される。このため、時刻Ｔ３でドライバがシフトポジションをドライブレンジに切り替えた場合でも、車両が走行することなく、停止した状態を維持することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、車両の周囲環境を検出するためにレーダセンサを用いているが、たとえば車々間通信やＶＩＣＳ（Vehicle Information and CommunicationSystem）などを用いて周囲環境を検出することもできる。さらに、上記実施形態では、制駆動力制御として先行車両追従制御を行っているが、たとえば車々間通信を用いた交差点制御などに用いることもできる。

なお、上記実施形態では、車両が停止している際にシフトポジションセンサ７からシフトポジションをニュートラルレンジに操作した信号が出力された際に車間制御部２１の車間制御の解除を中止しているが、単に停止保持制御を継続する構成としてもよい。

本発明の実施形態に走行制御装置のブロック構成図である。 走行制御処理のフローチャートである。 （ａ）は、従来の車間制御によるタイムチャート、（ｂ）は本発明の車間制御のタイムチャートである。

符号の説明

１…走行制御装置、２…車間制御ＥＣＵ、３…レーダセンサ、４…停止保持制御スイッチ、５…走行制御スイッチ、６…ブレーキセンサ、７…シフトポジションセンサ、８…シフトレバー、１０…エンジン制御ＥＣＵ、１１…ブレーキ制御ＥＣＵ、１２…スロットルアクチュエータ、１３…車速センサ、１４…ブレーキアクチュエータ、１５…エンジン、１６…クラッチ、１７…車輪、２１…車間制御部、２２…制御解除部、３１…ステアリングセンサ、３２…ヨーレイトセンサ、３３…横加速度センサ、４１…メータ、４２…ブザー。

Claims (2)

1. 車両の周辺環境に基づいて、前記車両の制駆動力制御を行う制駆動力制御手段を備える走行制御装置であって、
   ドライバの操作によって駆動源の駆動力を車輪へ伝達する駆動力伝達部の伝達状態を切り換えるスイッチのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   前記制駆動力制御手段の制御によって前記車両が停止状態となっていることを検出する停止状態検出手段と、
   前記駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションに前記スイッチがあるときに、前記駆動力制御手段による制駆動力制御を解除する制御解除手段と、を備え、
   前記停止状態検出手段が前記車両の停止状態を検出し、前記駆動力伝達部が駆動力非伝達状態となるシフトポジションに前記スイッチがあることを検出したときには、前記車両の停止状態を維持させることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記制駆動力制御手段は、前記車両に先行する先行車両に追従して前記車両を走行させる先行車両追従制御を行う先行車両追従制御手段である請求項１に記載の車両の走行制御装置。

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