JP2007196714A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動走行制御可能な車両が停止中に自動走行制御が解除された場合であっても、車両の不意の動き出し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自車の車速に基づいて、先行車を追従する先行車追従制御を行う。制御解除部２２は、レーダセンサ３などの各種機器に故障が生じた場合、車間制御部２１の制御を解除する。この車間制御部２１の制御を解除する前に、ドライバに制動操作を促す報知を行い、ドライバの制動操作を検出した後に車間制御部２１の制御を解除する。
【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、特開平８−１３２９３０号公報に開示された自動車の走行制御装置がある。この自動車の走行制御装置は、自車と先行車との車間距離を検出するレーザレーダを備えており、このレーザレーダで検出した車間距離に応じたクルーズコントロール（先行車追従制御）を行っている。また、レーザレーダの出力パワーに基づいて、道路環境の悪化を判断し道路環境が悪い場合には、クルーズコントロールを中止する。さらには、レーザレーダの故障をも判定しており、レーザレーダに故障が生じた場合にもクルーズコントロールを中止するようにしている。
特開平８−１３２９３０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、クルーズコントロールを解除した場合に、ドライバに対してクルーズコントロールを解除した旨を報知していない。このため、ドライバはクルーズコントロールが行われている状態にあると思っているにも係わらず、クルーズコントロールが解除されていることがあるという問題があった。特に、車両が停止した状態では、クルーズコントロールが行われていると思っているドライバは注意意識が低下している可能性が高く、車両が不意に動き出してしまう可能性があるという問題があった。このように停止中の車両が不意に動き出すことは、自動走行制御が実行可能な車両において、停止中に自動走行制御が解除された場合に、同様に生じる問題であった。

そこで、本発明の課題は、自動走行制御可能な車両が停止中に自動走行制御が解除された場合であっても、車両の不意の動き出しを防止することができる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と、制駆動力制御手段による制御が異常となった異常状態を検出する異常状態検出手段と、異常状態検出手段が異常状態を検出した際、制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、を備える走行制御装置であって、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、予め定められたドライバの操作を検出するドライバ操作検出手段と、を備え、停止状態検出手段が車両の停止状態を検出しているときに、異常状態検出手段によって異常状態が検出された場合、ドライバ操作検出手段がドライバの操作を検出するまで、車両の停止状態を維持させるものである。

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制駆動力制御手段によって停止状態となっている車両の停止状態を検出しているときに、異常状態検出手段によって異常状態が検出された場合、ドライバ操作検出手段が予め定められたドライバの操作を検出するまで、停止状態維持手段によって車両の停止状態を維持させている。このため、停止中の車両においてドライバが意図することなく制駆動力制御手段が解除された場合であっても、車両の不意の動き出しを防止することができる。

ここで、予め定められたドライバの操作は制動操作であり、ドライバ操作検出手段は、ドライバの制動操作を検出する制動操作検出手段である態様とすることができる。

車両が停止中に制駆動力制御手段が解除された際に、ドライバが意図して車両を停止させようとする操作は、制動操作であることが多い。このため、ドライバの操作は制動操作である態様とするのが好適である。

また、異常状態検出手段が、異常状態を検出した際に、ドライバに対して、予め設定された操作を促す報知手段を、さらに備える態様とすることもできる。

このような報知手段を備えることにより、ドライバに対して制駆動力制御が解除されていることを認識させることができるとともに、停止を継続させるために所定の操作を促すことができる。

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

制駆動力制御が先行車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、自動走行制御可能な車両が停止中に自動走行制御が解除された場合であっても、車両の不意の動き出し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。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図１は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。

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、ストップランプスイッチ４、走行制御スイッチ５、およびブレーキセンサ６と接続されている。レーダセンサ３は、自車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。

ストップランプスイッチ４は、車両の停止を検出しており、車両の停止を検出した際、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（先行車追従制御、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。ドライバがブレーキペダルを踏む制動操作が本発明の「予め設定された操作」に相当し、ブレーキセンサ６は、本発明のドライバ操作検出手段、制動操作検出手段として機能する。なお、ドライバ操作検出手段、制動操作検出手段としては、ストップランプスイッチ４の制御信号を出力してもよい。

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。

ブレーキ制御ＥＣＵ１１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、自車の走行速度を検出する一方で、自車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ＥＣＵ２（車間制御部２１）は、制駆動力制御手段として機能する。

制御解除部２２は、道路環境の悪化やレーダセンサ３、ＥＣＵ、センサ、およびアクチュエータ等各種機器の故障を検出している。制御解除部２２は、走行制御に用いる各種機器から出力される各信号の有無や各信号の状況に応じて、各センサやアクチュエータ等に発生した故障を検出している。制御解除部２２は、本発明の異常状態検出手段として機能している。

走行制御に用いる各種機器としては、ストップランプスイッチ４、走行制御スイッチ５、ブレーキセンサ６、スロットルアクチュエータ１２、車速センサ１３、ステアリングセンサ３１、ヨーレイトセンサ３２、横加速度センサ３３、メータ４１、ブザー４２などが含まれる。制御解除部２２は、各センサやアクチュエータ等の走行制御に用いる機器のいずれかに故障が発生し、制駆動力制御による制御が異常となった異常状態を検出した場合には、車間制御部２１の制御を解除する。

また、制御解除部２２は、車間制御部２１の作動状態およびストップランプスイッチ４から出力される停止情報に基づいて、車間制御部２１の制動操作によって車両が停止していることを検出する。なお、車両の停止は、車速センサ１３から出力される車速が０となることによって検出する態様とすることもできる。制御解除部２２は、本発明の停止状態検出手段として機能している。この制御解除部２２では、車間制御部２１の制動操作によって車両が停止していることを検出した場合、ブレーキセンサ６によってドライバの制動操作が検出されるまで、車間制御部２１における車間制御を継続させ、車両の停止状態を維持させる。

さらに、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、制御解除部２２によって各センサやアクチュエータ等に故障が発生して車間制御が解除された際に、ドライバに対して制動操作を促す報知をメータ４１およびブザー４２に行わせる。メータ４１およびブザー４２は、本発明の報知手段として機能する。

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、車両を停止させる。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、制御解除部２２により道路環境の悪化やレーダセンサ３、ＥＣＵ、センサ、およびアクチュエータ等各種機器の故障を検出し、車間制御が異常となった場合に、制御解除部２２は、ドライバの制動操作を検出した後、車間制御部２１の制御を解除する。

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場合には、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、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される。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、車速が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、処理を終了する。一方、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、ブレーキ要求を行う（Ｓ３）。このブレーキ要求は、車間制御ＥＣＵ２からブレーキ制御ＥＣＵ１１に対してブレーキ作動指令信号が出力されることによって行われる。こうして、車速が０ｋｍ／ｈであるかまたは車両が停止している場合の車両の停止状態を維持する。

ブレーキ要求を行ったら、走行制御に用いる各種機器に故障が無いか否かを判断する（Ｓ４）。各種機器の故障の有無は、走行制御に用いる各種機器から出力される信号の有無や出力値によって判断される。その結果、走行制御に用いる各種機器に故障が無いと判断した場合には、車間制御を正常に行うことができるので、処理を終了する。

一方、走行制御に用いる各種機器のいずれかに故障があると判断した場合には、制御解除部２２において、車間制御を正常に行うことができず、異常となった異常状態が検出される。このとき、制御解除部２２では、車間制御部２１における車間制御を解除するとともに、車間制御ＥＣＵ２からブレーキ制御ＥＣＵ１１に対してブレーキ要求が行われるブレーキ要求中であるか否かを判断する（Ｓ５）。

その結果、ブレーキ要求中でないと判断した場合には、制御解除部２２は、ブレーキ制御ＥＣＵ１１に対してブレーキ作動指令信号を出力してブレーキ要求を行い（Ｓ６）、その後、処理を終了する。一方、ブレーキ要求中であると判断した場合には、ドライバに対してブレーキを踏むようにブザー４２から警報を発するとともにメータ４１に警告表示を行う（Ｓ７）。警報としては「ブレーキを踏んでください」との音声を発するとともに、警告として、同様の文字が表示されるランプが点灯される。

こうして、警報および警告表示を行ったら、ドライバが制動操作としてブレーキを踏んだか否かを判断する（Ｓ８）。その結果、ブレーキを踏んだと判断したら、車間制御を解除する。また、制動操作が行われて車間制御が解除されることにより、ブレーキ要求が中止されるとともに、警報および警告表示が消去される（Ｓ９）。また、ブレーキを踏んでいないと判断した場合には、車間制御の解除が行われず、ブレーキ要求や警告および警報表示が継続する。これらのブレーキ要求や警告および警報は、ドライバが制動操作を行うまで継続される。

このように、本実施形態に係る走行制御装置においては、車間制御に異常が生じているか否かを判断し、車両が停止中に車間制御が異常となっている場合に、車間制御を解除する。また、車間制御の解除に伴い、ブレーキ要求によって車両の停止状態を維持させている。この停止状態の維持は、ドライバが制動操作を行うまで継続する。このため、停止中の車両において車間制御が解除された場合でも車両を停止状態に維持することができる。したがって、車両の不意の動き出しを防止することができる。

また、車両が停止中に車間制御が解除された場合には、ドライバに対して警報および警告表示を行う。このため、車間制御が解除されたことをドライバに報知することができるとともに、制動操作を促すことができる。

ここで、従来の車間制御と本発明の車間制御とを比較して説明する。図３（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。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５ｋｍ／ｈで走行した後、減速して停車し、車両が停止中の時刻Ｔ１にセンサに異常が発生した例を示している。このタイムチャートでは、車速、ブレーキ要求、センサ状態、ドライバブレーキ、制御モード、メータ、ブザーの各項目が示されている。ここでのセンサ状態とは、走行制御に用いる各種機器の故障状態を示し、ドライバブレーキとは、ドライバの制動操作を示している。また、制御モードとは、車間制御の状態を示すモードを示する。

図３に示すように、センサに故障が発生する時刻Ｔ１以前では、従来の車間制御と本発明の車間制御とでは、各項目とも、同一の波形を描いている。ここで、時刻Ｔ１となってセンサに故障が発生すると、従来の車間制御では、制御モードがキャンセルされてブレーキ要求が非要求となる。このため、車速が上昇し、すなわち車両が走行を始めることになる。車両が停止中は、ドライバの運転意識が低下していることが多く、特に先行車追従制御を行っている場合には、その傾向が顕著となる。このようなドライバの運転意識が低い状態で車両が走行を開始すると、ドライバが車両の走行に気づかず、車両が障害物等に衝突するおそれがある。

これに対して、本発明の車間制御では、時刻Ｔ１でセンサに故障が発生したとき、即座には車間制御を解除することなく、ブレーキ要求を続けている。このため、センサに故障が発生して車間制御が異常となった場合でも、車両が不意に走行を開始することがないので、ドライバの運転意識が低下した状態でも、車両が走行を開始する事態を防止することができる。また、時刻Ｔ１となりセンサに故障が発生した時点で、メータ４１に警告表示がなされるとともに、ブザー４２が吹鳴する。このため、ドライバに対して、車間制御に異常が生じたことを報知することができる。

その後、ドライバがメータ４１やブザー４２の報知を受けて、時刻Ｔ２で制動操作をすると、ブレーキがＯＮとなる。それから少し時間が経過した時刻Ｔ３で車間制御が解除されるとともに、メータ４１による警告表示およびブザー４２による警報が中止され、ブレーキ要求が非要求となる。こうして、車間制御に異常が生じた後、ドライバへの報知が済んだ時点で、速やかに報知を終了するとともに、ドライバに通常の運転動作を促すことができる。

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、車間制御が解除された後のブレーキ要求は、ドライバの制動操作があったときに中止するようにしているが、ドライバが走行制御スイッチ５を操作して走行制御の解除を行った場合にブレーキ要求を中止する態様とすることもできるし、制動操作と走行制御スイッチ５の操作による走行制御の解除の操作を行った場合にブレーキ要求を中止する態様とすることもできる。また、制動操作として、ドライバがブレーキペダルを踏む操作を設定しているが、ハンドブレーキを引く操作など、車両を停止させようとする他の操作とすることもできる。

また、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追従制御を行っているが、この先行車追従制御は自動操舵を含む自動走行制御であっても良いし、自動操舵を含まない自動走行制御であっても良く、また、たとえば車々間通信を用いた交差点での制駆動制御などに用いることもできる。

また、上記実施形態では、各種機器に異常が生じた場合に、車間制御を解除するにあたり、ドライバが制動操作をするまで車間制御を継続することによって、車両の停止状態を維持させていたが、車間制御によらず、別途の制動制御を行うことによって車両の停止状態を維持する態様とすることもできる。

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。 図３（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…ストップランプスイッチ、５…走行制御スイッチ、６…ブレーキセンサ、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、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 (4)

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と、
   前記制駆動力制御手段による制御が異常となった異常状態を検出する異常状態検出手段と、
   前記異常状態検出手段が前記異常状態を検出した際、前記制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、を備える走行制御装置であって、
   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、
   予め定められたドライバの操作を検出するドライバ操作検出手段と、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ているときに、前記異常状態検出手段によって異常状態が検出された場合、前記ドライバ操作検出手段が前記ドライバの操作を検出するまで、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. 前記予め定められたドライバの操作は制動操作であり、
   前記ドライバ操作検出手段は、ドライバの制動操作を検出する制動操作検出手段である請求項１に記載の車両の走行制御装置。
3. 前記異常状態検出手段が、前記異常状態を検出した際に、ドライバに対して、前記予め設定された操作を促す報知手段を、さらに備える請求項１または請求項２に記載の車両の走行制御装置。
4. 前記制駆動力制御手段は、前記車両に先行する先行車に追従して前記車両を走行させる先行車追従制御を行う先行車追従制御手段である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。

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