JP2007326429A - 速度制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行速度を抑制する制御を行ってもハンチングの発生を防止できる速度制限装置を提供する。
【解決手段】操作量に比例した駆動力を発生させる駆動力発生手段５と、自車速度を制限速度以下に制限するため前記駆動力を制限する駆動力制限手段１０と、を備えた速度制限装置であって、前記駆動力制限手段１０は、前記制限速度と前記自車速度との差が小さいほど前記駆動力の制限を大きくする。このような速度抑制制御を行うことでハンチングの発生を防止して自車速度を制限速度以下に抑えるこができる。そして、前記差が大きいほど当該差の減少に対する前記駆動力の制限を増大させるようにするのが望ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の速度が予め設定した制限速度（リミッタ速度）を超えないように制限する速度制限装置に関する。

車両の走行速度を制限する速度制限装置を備えた車両については従来から複数の提案がある。速度制限装置を効果的に駆動させることができれば、車両の安全走行を確保して乗員や歩行者の保護などに役立てることができる。例えば、特許文献１の速度制限システムは、ＧＰＳ（Global Positioning System、全地球的位置測位システム）を用いて得た現在位置情報を元に速度制限情報が蓄積されたデータベースを参照し、現在位置で設定された法定速度と速度計測手段で得た自車速度とを比較する。そして、現在の自車速度が法定速度を超える場合に駆動力発生手段に対して制限をかけ、さらには制動手段を作動させる。このように速度制御することで、道路を走行する様々な車両に対して適切な法定速度を設定し、車両が法定速度を超えないようにすることができる。

特開２００５−２８９２１３号公報

しかしながら、特許文献１の速度制限システムでは自車速度が法定速度を超えたときに、制限を開始して駆動力発生手段に対して制限をかけると共に制動手段を作動させるため、制限車速付近でハンチングが生じ易い。ここでハンチングとは急激な速度制限によってエンジン回転が上下に変動する状態であり、ドライバが違和感を感じることになる。このように速度制限時において、ハンチングを発生させる車両は商品性の低いものとなってしまう。

したがって、本発明の目的は、車両の走行速度を抑制する制御を行ってもハンチングの発生を防止できる速度制限装置を提供することである。

上記目的は、操作量に比例した駆動力を発生させる駆動力発生手段と、自車速度を制限速度以下に制限するため前記駆動力を制限する駆動力制限手段と、を備えた速度制限装置であって、前記駆動力制限手段は、前記制限速度と前記自車速度との差が小さいほど前記駆動力の制限を大きくする速度制限装置によって達成できる。

本発明によると、駆動力制限手段は、自車速度の制限をするときに、制限速度と自車速度との差が小さいほど駆動力の制限を大きくするので、ハンチングの発生を防止して自車速度を制限速度以下に抑えるこができる。

また、前記駆動力制限手段は、前記差が大きいほど当該差の減少に対する前記駆動力の制限を増大させるようにするのが望ましい。このようにすると、速度抑制制御（リミッタ機能）が効き始めたことをドライバに体感させることができる。

また、前記駆動力制限手段は、前記制限速度を増大する変更があった場合に、変更前の制限を逓減させながら変更後の制限とすることが好ましい。このようにすると、走行環境の変化で制限速度を増大させる場合があっても、自車が急加速するという事態の発生を防止できる。

また、ドライバによる駆動力制限解除の意図を検出して駆動力制限の解除を行う解除手段と、駆動力制限を解除したときのリスクを評価するリスク評価手段と、前記リスクが所定基準以上であるときの駆動力制限の解除を抑制する解除抑制手段とを更に備えた速度制限装置としてもよい。このようにするとドライバの要求に応じて手動操作に切替る際にリスクを低減できる。

また、前記駆動力制限手段は前記制限速度を法定速度より小さい速度に設定して、駆動力制限を解除したときに、自車速度を前記制限速度よりも大きく前記法定速度以下である上限速度を超えないように前記駆動力を制限するようにしてもよい。この場合、ドライバによる駆動力制限解除後であっても自車速度が新たに定めた制限速度となる上限速度を越えないようにできるのでリスク低減を図ることができる。

本発明によると、車両の走行速度を抑制する制御を行ってもハンチングの発生を防止できる速度制限装置を提供できる、

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る速度制限装置について説明する。この速度制限装置は車両に適用され、法定速度を遵守するように車両の速度を制限する。以下では、この速度制限装置が適用された車両を自車、また、この車両の現在速度を自車速度と称して説明する。また、この速度制限装置は、自ら制限速度を設定してこれを基準に速度制御を行う。以下において、この制限速度を「リミッタ速度」と称して説明する。リミッタ速度は、法定速度以下で設定される速度である。例えば、法定速度１００ｋｍ/ｈの高速道路でリミッタ速度を１００ｋｍ/ｈに設定してもよいし、法定速度より小さい９０ｋｍ/ｈ等に設定してもよい。

図１は、車両に適用された実施例に係る速度制限装置の構成を示したブロック図である。速度制限装置１はアクセル開度センサ２、車速センサ３、情報取得装置４、電子スロットル５、ブレーキ装置６及びＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１０を含んでいる。ＥＣＵ１０は、上記アクセル開度センサ２、車速センサ３及び情報取得装置４からの出力を参照して、電子スロットル５及びブレーキ装置６の一方或いは両方の駆動を制御することにより自車速度を調整することができる。

アクセル開度センサ２はドライバによるアクセルペダルの踏込み量（操作量）をアクセル開度として検出し、その検出信号をＥＣＵ１０に供給する。車速センサ３は自車速度を検出し、その検出信号をＥＣＵ１０に供給する。情報取得装置４は自車の走行に活用できる種々の情報を取得する装置である。情報取得装置４には、例えば道路のインフラ情報、自律走行情報、ナビゲーション情報（以下、ナビ情報とする）など自車周辺の情報を取得する種々の装置、例えば通信装置、自律走行装置及びＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション装置などを含めることができる。

電子スロットル５は、図示しないエンジンの吸気通路内を流れる吸気量を調整する弁装置である。この電子スロットル５は、ＥＣＵ１０により開度が調整されてエンジンが発生させる駆動力を変化させる。また、ブレーキ装置６は自車を制動して自車速度を下げる。ＥＣＵ１０は上記アクセル開度センサ２、車速センサ３及び情報取得装置４からの出力を参照して、電子スロットル５及びブレーキ装置６を適宜に制御して自車速度を調整する。

ＥＣＵ１０は、自車の速度制御に関する一連のプログラムやプログラムを実行するために用いるデータを格納したＲＯＭ７及び処理領域を提供するＲＡＭ８とバス９を介して接続されている。ＥＣＵ１０は、自車速度の速度制御を実行するときには、ＲＯＭ７から所定のプログラムやデータを読みだして速度制限の制御を実行する。

ところで、一般にエンジンが駆動したときに発生させる力（トクル）を駆動力と称する。よって、電子スロットルを閉じることにより、エンジンが発生させる力の発生を制限できる。しかし、エンジンが発生させた力はブレーキ装置を駆動することで減衰され自車速度を減速させることができる。よって、駆動力を制限する手段にはブレーキ装置６を含めることができる。但し、エンジンで発生させた力をブレーキ装置で減衰させるよりも、エンジンで発生させる力を制限する方が効率的である。そこで、本実施例では電子スロットル５を調整することにより駆動力の発生を制限して自車速度の速度制御を行う場合について例示している。そして、自車速度が上記リミッタ速度を超えてしまうときに、ブレーキ装置を補助的に使用する。

図２は、駆動力制限手段として機能するＥＣＵ１０が、自車速度の速度抑制制御を行うときの処理をまとめて示したブロック図である。この図２を参照してＥＣＵ１０による速度制御の概要を説明する。なお、図２ではＥＣＵ１０による処理の部分を破線ＴＥ内で示している。ＥＣＵ１０は車速センサ３が検出する自車速度（現在速度）Ｖｎとリミッタ速度ＶＬとを比較して、その速度差ＶｎＬが予め定めた所定値ＶｎＬ１よりも小さくなったときに自車速度の速度抑制制御（以下、リミッタ制御と称する）を実行する。リミッタ制御は自車速度がリミッタ速度に近付いたときに、自車速度がリミッタ速度を超えることがない様にエンジンの駆動力を制限するものである。

リミッタ速度ＶＬは、情報取得装置４から取得したインフラ情報、自律走行情報、ナビ情報などに基づいてＥＣＵ１０が自動設定してもよい。また、ドライバの指示に基づいてリミッタ速度ＶＬを設定できるにしてもよい。ドライバによる指示で設定する場合、例えばリミッタ速度ＶＬを法定速度より１０ｋｍ/ｈ小さいくする、などの様にして設定すればよい。

通常、道路の上限の制限速度は法定速度である。しかし、交通事故が発生した場合や道路が工事中である場合などでは、法定速度より小さい速度で自車を走行させることが必要となる。よって、ＥＣＵ１０は情報取得装置４から取得する種々の情報に基づいて走行する道路の情報を定期的に確認して随時にリミッタ速度ＶＬを変更する。

なお、ＥＣＵ１０は、リミッタ制御を行う必要のない通常時にあっては、アクセル開度センサ２からアクセル開度の出力を確認し、これに応じたスロットル開度信号を生成して電子スロットル５の制御を行う。図２では、この通常時の場合の流れを点線で示している。この場合には、自車はアクセルペダルの踏込み量に比例した駆動力を発生させる。そのために、アクセル開度をスロットル開度に変換する変換マップが前述のＲＯＭ７に格納されており、ＥＣＵ１０はこの変換マップに基づいてスロットル開度信号を生成させる。

これに対して、ＥＣＵ１０はリミッタ制御を実行するときには、ＲＯＭ７から速度抑制プログラムを読出し、これに基づいて自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬを超えることがない様にスロットル開度信号を変更する。更に、ＥＣＵ１０は自車速度Ｖｎが例外的にリミッタ速度ＶＬを超えてしまった場合には、目標減速信号を生成させてブレーキ装置６を作動させることにより自車速度を速やかに減速させる。

図３は、ＥＣＵ１０により実行されるリミッタ制御の仕様の一例について示した図である。ＥＣＵ１０は、リミッタ速度ＶＬと自車速度Ｖｎとの速度差ＶｎＬ（＝Ｖｎ−ＶＬ）を監視している。ＥＣＵ１０は、速度差ＶｎＬによりリミッタ制御を作動させるポイント（作動ポイント）を規定している。ＥＣＵ１０は上記作動ポイントとして所定値ＶｎＬ１を予め設定している。ＥＣＵ１０は、速度差ＶｎＬが０（ゼロ）の場合及び所定値ＶｎＬ１の場合を境界にして、３つの領域（Ｉ）、（II）、（III）を設定している。以下では、発明の理解を容易とするため、法定速度が１００ｋｍ/ｈである高速道路を自車が走行する場合を想定し、リミッタ速度ＶＬを１００ｋｍ/ｈ、所定値ＶｎＬ１を−１０ｋｍ/ｈとして説明する。

ＥＣＵ１０は上記各領域により目標スロットル開度ＴＡｍを変更する。目標スロットル開度ＴＡｍは、ＲＯＭ７に記憶した開度変換マップに基づいて、アクセル開度に応じて算出される。この目標スロットル開度ＴＡｍが、下記に示すリミッタ制御用目標スロットル開度算出式（１）により、リミッタ制御用目標スロットル開度ＴＡｍＬに変換される。
ＴＡｍＬ＝ＴＡｍ×Ｋｔａ・・・・（１）
上記Ｋｔａは、リミッタ制御係数であり、３つの領域（Ｉ）、（II）、（III）に異なるリミッタ制御係数Ｋｔａが設定されている。

自車速度Ｖｎが９０ｋｍ/ｈ以下であるようなときは、自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬに近づくまでに余裕のある。この場合、ＥＣＵ１０は速度差ＶｎＬが領域（Ｉ）（ＶｎＬ≦ＶｎＬ１）にあると判断する。この領域（Ｉ）では、リミッタ制御係数Ｋｔａが「１」に設定されている。上記算出式（１）からＴＡｍＬ＝ＴＡｍとなるので、ＥＣＵ１０は通常どおりのスロットル開度を採用することになる。すなわち、ＥＣＵ１０はアクセルペダルの踏込み量に応じて電子スロットル５の開度を設定する。

一方、自車速度Ｖｎが９０ｋｍ/ｈを超え、１００ｋｍ/ｈ未満であるときには、自車速度Ｖｎがリミッタ速度にかなり近付いていることになる。よって、速度差ＶｎＬが領域（II）（ＶｎＬ１＜ＶｎＬ＜０）に入る。ＥＣＵ１０は、速度差ＶｎＬが領域（II）に入ったことを確認したときに実質的にリミッタ制御を開始する。すなわち、自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬを超えないように、リミッタ制御用目標スロットル開度ＴＡｍＬを設定して駆動力を制限する。そして、リミッタ制御係数Ｋｔａとして「（ＶｎＬ−ＶｎＬ１）^２」を設定する。図示するように、この領域（II）ではＫｔａ＝（ＶｎＬ−ＶｎＬ１）^２によって曲線Ａが設定されている。この曲線Ａは２次曲線に基づくものであるので、領域（II）内では、速度差ＶｎＬが大きい左側となるほどＫｔａの変化が大きく、右側に行く程にＫｔａの変化が小さくなっている。すなわち、領域（II）内は速度差ＶｎＬが小さいほど駆動力の制限が大きくなる（Ｋｔａの値が小さくなる）ように設定されている。さらに、速度差ＶｎＬが大きくなる左側となるほど、速度差ＶｎＬの減少に対する駆動力の制限を増大（Ｋｔａの値が減少する割合が大きくなる）ように設定されている。

また、領域（II）は、リミッタ制御係数Ｋｔａが０（ゼロ）に近い領域が多くなるよう設定してある。このようにすると速度の収束を容易にして、適合するのに要する時間を小さくできる。なお、仮に、点線で示すＢ直線を用いてスロットル開度を変更するとハンチングが発生し易くなり、ドライバに違和感を与えるばかりでなく、速度が収束し難くなる。

上記のようにＥＣＵ１０は、リミッタ速度ＶＬと自車速度Ｖｎとの速度差ＶｎＬを監視しており、速度差ＶｎＬが領域（II）に入るとリミッタ制御を実行するので、自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬを超えることは原則としてない。しかし、自車周辺の走行状況は刻々と変化する。例えば、走行している高速道路の前方で事故が発生する場合もある。この場合には法定速度１００ｋｍ/ｈが一時的に５０ｋｍ／ｈなどに変更される。ＥＣＵ１０はこのような環境変化を情報取得装置４で確認している。ＥＣＵ１０は、上記のようにリミッタ速度ＶＬを９０ｋｍ/ｈ、所定値ＶｎＬ１を−１０ｋｍ/ｈとして制御していると、自車速度が７０ｋｍ/ｈであってもリミッタ速度ＶＬを超えてしまうことになる。

よって、本実施例では自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬを超えた場合についても、ＥＣＵ１０が対処するように設定してある。自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ以上であるときには、リミッタ速度を超えた領域（III）（０≦ＶｎＬ）に速度差ＶｎＬがあるので、リミッタ制御を速やかに実行して自車速度Ｖｎの低減を図る。この領域（III）では、リミッタ制御係数Ｋｔａが「０（ゼロ）」に設定されている。すなわち、ＥＣＵ１０はアクセルペダルの踏込み量にかかわらずスロットル開度を全閉として自車速度Ｖｎをリミッタ速度ＶＬ以下にまで下げる。このとき、ＥＣＵ１０は必要に応じてブレーキ装置６を駆動して自車を制動させて自車速度Ｖｎをリミッタ速度ＶＬ以下にまで下げる。

以上のようにＥＣＵ１０がリミッタ制御を実行したときには領域（II）でリミッタ速度ＶＬ（制限速度）に対して自車速度Ｖｎが近付く程、すなわちリミッタ速度ＶＬから自車速度Ｖｎを減算した速度差ＶｎＬが小さいほど駆動力の制限を大きくするのでハンチングの発生を防止しながら速度抑制の制御を行える。

また、リミッタ制御を実行したときに速度差ＶｎＬが大きい程に駆動力の変化を大きくしている。すなわち、リミッタ制御を実行した直後のように、相対的に速度差ＶｎＬが大きいときにリミッタ制御係数Ｋｔａを急峻に下げることによりリミッタ制御が効き始めたことをドライバに体感させることができる。

上記実施例では、ＥＣＵ１０が自車速度Ｖｎとリミッタ速度ＶＬとの差である速度差ＶｎＬを監視すると共に、３つの領域（Ｉ）、（II）、（III）を設定して、リミッタ制御を行う場合を説明した。そして、領域（Ｉ）ではリミッタ制御係数Ｋｔａ＝１としている。前述したようにリミッタ制御係数Ｋｔａ＝１とした場合は通常時の制御となるので実質的な速度抑制制御を行っていない。よって、領域（Ｉ）を設定することなく速度差ＶｎＬが所定値ＶｎＬ１を超えたときに、ＥＣＵ１０がリミッタ制御を起動するようにしてもよい。なお、上記実施例と特許請求の範囲の記載との関係では、駆動力発生手段がＥＣＵ１０と電子スロットル５とによって実現され、駆動力制限手段はＥＣＵ１０によって実現されている。

さて、前述したように領域（II）については、速度差ＶｎＬが大きいとき（領域（Ｉ）に近いとき）にはリミッタ制御係数Ｋｔａを大きく設定し、速度差ＶｎＬが小さくなる程（速度差ＶｎＬが０に近付く程）にリミッタ制御係数Ｋｔａを小さく設定することが望ましい。このようにリミッタ制御係数Ｋｔａを規定すると、速度抑制を行ったときにハンチングの発生を防止しながら、速度収束を速やかに行える。また、速度差ＶｎＬが大きいときには、速度差ＶｎＬの減少に対してリミッタ制御係数Ｋｔａの変化が大きくなる。これにより、ドライバにリミッタ制御が効き始めたことを実感させることができるというメリットがある。上記実施例では領域（II）に２次式Ｋｔａ＝（ＶｎＬ−ＶｎＬ１）^２による曲線Ａを設定する例を示している。領域（II）におけるリミッタ制御係数Ｋｔａの設定例を図を参照して更に説明する。

（領域（II）の設定例１）
図４（Ａ）は、領域（II）の設定例１について示した図である。この図４（Ａ）では、領域（II）を更に３つの領域に分けている。領域（Ｉ）側を領域１、領域（III）側を領域２とし、その間を領域３としている。

領域１は、ＥＣＵがリミッタ制御を作動させるポイント（所定値ＶｎＬ１）からリミッタ制御係数Ｋｔａを急峻に下げてリミッタ制御が効き始めたことをドライバに体感させる領域である。よって、傾きａを大きくした直線を設定してリミッタ制御係数Ｋｔａの変化を大きくする。また、反対側の領域２はハンチングのないスムーズな速度制御を実現するためリミッタ制御係数Ｋｔａを小さくして０（ゼロ）に収束させていく領域である。よって、傾きｂを小さくした直線を設定する。なお、この領域２はスムーズな速度制御を実現するため、領域（II）全体の半分（ＶｎＬ１/２）程度とし、他の領域より広目に設定するのが好ましい。これによりリミッタ制御係数Ｋｔａが０（ゼロ）に近い領域を多くして収束性を高めることができる。

そして、上記領域１と領域２との間の領域３は、前後の領域１、２に設定されたリミッタ制御係数Ｋｔａと接続できるリミッタ制御係数Ｋｔａを設定すれば、特に制限なく自由に設定してもよい。図４（Ａ）は領域１と領域２とをスムーズに繋ぐ曲線式を実験により求めた場合を示している。所定値ＶｎＬ１を−１０ｋｍ/ｈとして、領域３の曲線ＣをＫｔａ＝（ＶｎＬ／１０）^２としている。図４（Ａ）で示す曲線は、前述した実施例の場合と同様にスムーズな曲線となっている。

（領域（II）の設定例２）
さらに、図４（Ｂ）は領域（II）の設定例２について示した図である。この図４（Ｂ）も、領域（II）を更に３つの領域に分け、領域（Ｉ）側を領域１、領域（III）側を領域２とし、その間を領域３としている。領域１と領域２は、図４（Ａ）の場合と同様に設定してあるが、その間の領域３は山型に設定してある。このような山型に設定すると後半部分でリミッタ制御係数Ｋｔａが再び急峻に低下する。よって、自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬに近付いていること、またリミッタ制御が実行されていることをドライバに確実に伝達できる。

図４（Ａ）、（Ｂ）で示したように領域（II）内における中央の領域３については比較的自由度を持って設計することができる。このような領域（II）に関する設定についても前述したＲＯＭ７に予め記憶しておき、ＥＣＵ１０が読出して設定できるようにすればよい。

（改善例１）
更に、上記実施例の改善例１について説明する。改善例１はリミッタ速度ＶＬが大きい速度（高い速度）に変更された場合に、対処できるように改善した例である。前述したように速度制限装置１は情報取得装置４を備えている。よって、ＥＣＵ１０は道路のインフラ情報、自律走行情報、ナビ情報などを取得し、これに基づいてリミッタ速度ＶＬを適宜に変更しながら前述したリミッタ制御を実行する。そのため、走行環境の変化でリミッタ速度ＶＬを当初設定のＶＬ１からこれより大きな速度ＶＬ２に変更する場合がある。例えば、法定速度１００ｋｍ/ｈの高速道路が事故のため６０ｋｍ/ｈに規制されていた場合に、事故処理が終わり本来の１００ｋｍ/ｈに戻されたときなどが想定される。

図５は、リミッタ速度ＶＬがＶＬ１から増大するＶＬ２に変更されたときのリミッタ制御を説明するために示した図である。ただし、（ＶＬ２＞ＶＬ１＋所定値ＶｎＬ１）である。ここでは、理解を容易とするため、リミッタ速度ＶＬ１＝６０ｋｍ/ｈがリミッタ速度ＶＬ２＝９０ｋｍ/ｈに変更された場合を説明する。また、所定値ＶｎＬ１＝−１０ｋｍ/ｈとする。

リミッタ速度ＶＬがＶＬ１＝６０ｋｍ/ｈであるときに自車速度Ｖｎが例えば５５〜５９ｋｍ/ｈであると、リミッタ制御係数Ｋｔａは０（ゼロ）にかなり近いＬＡとなる。このときに、リミッタ速度ＶＬがＶＬ２＝９０ｋｍ/ｈに変更されると制限速度の差が３０ｋｍ/ｈも増加する。そのために、速度差ＶｎＬが速度抑制が行われる領域（II）から速度抑制が行われない領域（Ｉ）に飛ぶことになる。このときにリミッタ制御係数Ｋｔａは０（ゼロ）に近いＬＡからＬＢ＝１に大きく変化する。これにより、ドライバによるアクセル操作に対してスロットル開度を抑制していた状態から、アクセル操作にダイレクトに対応してスロットルを開く状態に変化する。その結果、スロットルが急開されて自車が急加速してしまう状態となるのでリスクが増加してしまう。

このような不都合に対処しているのが、本改善例１である。この改善例１のＥＣＵ１０は、リミッタ速度をＶＬ１からＶＬ２に変更したときに、ＶＬ１とＶＬ２との速度差ＶｎＬの変化が領域を超えるような大きなものでないかを確認する。ＥＣＵ１０は、変更後のリミッタ速度ＶＬ２が次式（２）を満たす場合には、急加速状態が発生しないように対処する。
ＶＬ２＞ＶＬ１＋所定値ＶｎＬ１・・・・（２）

ＥＣＵ１０は、リミッタ制御係数Ｋｔａが急変して自車が急加速しないようにするために、リミッタ制御係数Ｋｔａを徐々に変化させて領域（Ｉ）で設定されている「Ｋｔａ＝１」に近づける。すなわち、ＥＣＵ１０は変更前の制限を逓減させて変更後の制限に緩やか一致させる。ＥＣＵ１０は、例えば図６で示すようにＫｔａ＝Ｋｒ×ｔの関係式を設定して、リミッタ速度が変更された時点から徐々にリミッタ制御係数Ｋｔａが１に近付くようにさせる。なお、Ｋｒは傾きで、Ｋｒ＜１であることが好ましい。ｔは時間である。一定の時間をもってリミッタ制御係数Ｋｔａを１に近付けることで自車が急加速状態になるのを予防できる。なお、リミッタ速度が変更された時点でリミッタ制御係数Ｋｔａを１に急変化させると前述した急加速の状態となる。

以上で説明したリミッタ速度が増大するように変更されたときに対処する改善例１につても、改善例１に係るプログラム及びこれに関連するデータをＲＯＭ７に予め格納しておき、ＥＣＵ１０が読出して実行するようにすればよい。

（改善例２）
実施例の速度制限装置１は、前述したように自車速度Ｖｎを監視して必要なときにリミッタ制御を実行するので、リミッタ速度を超えることがないように自車を走行させることができる。しかし、ドライバが自らの意思に基づいて自車を操縦したいという状況になる場合もある。このような場合には、ＥＣＵ１０がドライバの意思を検出（推定）して前述したリミッタ制御を解除し、アクセル操作量に応じて自車を操縦できるように設計しておくことがより望ましい。なお、このようにドライバによる手動操作を優先してリミッタ制御（自動制御）を解除することを「オーバーライド（Override control）」と称する。

しかし、自車周辺の走行環境は刻々と変化するのでオーバーライドすることが、自車にとってリスク（危険度）が高く不適切であるという場合もある。よって、この改善例２のＥＣＵ１０は、周囲の状況が自車にとって所定基準以下のリスクである場合に限ってオーバーライドを許可する。このようなオーバーライドに係るプログラム及びこれに関連するデータもＲＯＭ７に予め格納しておき、ＥＣＵ１０が読出して実行するようにすればよい。図を参照して、ＥＣＵ１０によるオーバーライド処理例を説明する。

前提として、ドライバのアクセル操作に基づいて、ＥＣＵ１０がオーバーライドの要求があるか否かを判断する。ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ２の出力からアクセル開度変化を確認することで、ドライバのオーバーライド要求を確認する。

ＥＣＵ１０は、例えば次式（３）によりオーバーライド要求の有無を確認する。
Ａａ（ｎ）＜Ａａ（ｎ−１）＋Ａｃ かつ Ａａ（ｎ）−Ａａ（ｎ−１）＞Ｂ
・・・・・（３）
ただし、Ａａ（ｎ）：アクセル開度値（deg）、Ａｃ：定数、Ｂ：定数である。

上記式（３）によりオーバーライド要求があることを確認しても、自車のリスクが所定値より高いという場合には、ＥＣＵ１０はオーバーライドを許可しない。この点を図を参照して説明する。図７は、オーバーライド許可の条件の一例を説明するため自車ＳＣの周囲状況を示した図である。

図７で示すように、自車ＳＣの前方領域ＦＡ及び側方領域ＳＡのいずれかの領域に他の車両や障害物を確認したときには、ＥＣＵ１０はオーバーライドを許可しない。なお、前方領域ＦＡは自車ＳＣの前端から所定長ＦＤ（ｍ）以内、また、側方領域ＳＡは自車ＳＣの中央を基準として前後にＳＤ／２（ｍ）以内、全体で所定長ＳＤ（ｍ）以内として設定してある。

上記前方領域ＦＡは、例えば次のように設定する。リミッタ制御の解除時の加速度ｇ（ｍ/ｓ^２）を求め、この加速度と時間Ｔ秒間に進む距離から安全を確保できる所定長ＦＤを設定する。時間Ｔはドライバが障害に対処できると考えられる最小時間を考慮したものである。例えばＡＣＣ（アダプティブ クルーズ コントロール）などの最低車頭時間を参照して時間Ｔを設定する。

上記側方領域ＳＡは、例えば次のように設定する。自車速度Ｖｎ＋Ｖｎｐ（定数）で時間Ｔ秒間に進む距離から安全を確保できる所定長ＳＤを設定する。定数Ｖｎｐは側方を走行している他車両の速度を検出して算出する。なお、前方及び側方の車両や障害物の検出は、情報取得装置４として採用している自律走行装置（例えば画像センサやレーダなど）や路車間通信装置或いは車々間通信装置などから情報取得して、ＥＣＵ１０が行うようにすればよい。

以上で説明した改善例２を適用した速度制限装置１は前述した実施例の効果に加えて、ドライバのアクセル操作から手動操作の意思を確認したときに、自車の安全を確保しつつオーバーライドできる。よって、スムーズに手動操作に切替えることができる。なお、上記改善例２の記載と特許請求の範囲の記載との関係では、駆動力制限の解除を行う解除手段、リスクを評価するリスク評価手段、及び駆動力制限の解除を抑制する解除抑制手段の各手段は、ＥＣＵ１０により実現されている。

さらに、オーバーライドする場合に関しては、更に以下のように設定することが好ましい。リミッタ制御を行っているときに走行環境が急激に変化して、自車が障害物に接触するリスクが急激に増加したような場合にドライバの意思にかかわらずＥＣＵ１０がオーバーライドを許可するように設定しておくと、速度制限装置１がより好ましい装置となる。この危険回避する場合について、更に、オーバーライド後にリミッタ制御係数Ｋｔａを１より大きく、すなわち、Ｋｔａ＞１に設定してドライバによるアクセル操作に対して通常より大きな加速を発生させて操舵回避がし易いようにしてもよい。

また、上記改善例２でオーバーライドが許可されるとドライバのアクセル操作量に応じてスロットル開度が調整されることになる。このときには前記（改善例１）で説明したのと同じ状態、すなわちリミッタ制御係数Ｋｔａが急変して自車が急加速してしまう場合が想定される。よって、本改善例２の場合についてもＫｔａ＝１となるまでＫｔａ＝Ｋｒ×ｔ（図６参照）による緩和制御を実施するのが好ましい。

さらに、オーバーライド許可した後に、自車速度Ｖｎがリミッタ速度に近付いたときには、リミッタ制御を再度、オンとするように設定してもよい。また、オーバーライド許可した後に、リミッタ速度ＶＬを法定速度以下で標準的なリミッタ速度ＶＬＣより大きい速度のリミッタ速度ＶＬＥ（上限速度）に設定し直して、前述したと同様のリミッタ制御を継続するようにしてもよい。この場合には、標準的なリミッタ制御より速度制御の基準を若干緩めて速度制限制御を継続することになる。これにより、リミッタ速度を再設定して異なるレベルで速度制御を行えるので、オーバーライド後のリスク低減を促進できる。

例えば、法定速度１００ｋｍ/ｈの高速道路で標準的なリミッタ速度ＶＬＣを９０ｋｍ/ｈとしてリミッタ制御を行っていたときにオーバーライドした場合を考える。ＥＣＵ１０は、オーバーライドを許可したときに、更にリミッタ速度ＶＬＣより大きな９５ｋｍ/ｈを新たなリミッタ速度ＶＬＥに設定変更して自車速度の監視を継続する。このようにすれば、オーバーライド許可後においても、自車が法定速度を超えることを抑制できる。また、オーバーライド判定後においても、ＥＣＵ１０がアクセル開度を監視して、オーバーライドを許可したアクセル開度よりも小さいアクセル開度が時間Ｔｔ秒間以上継続する場合に、オーバーライドを解除してリミッタ制御を再開するように設定しもよい。

図８は、ＥＣＵ１０により実行されるリミッタ制御の一例をまとめて示したフローチャートである。このフローチャートには前述した改善例も含めて示してある。

ＥＣＵ１０は、例えば自車のイグニッションキーがオンされたときにルーチンを起動し、リミッタ制御がＯＮ（オン）状態（すなわち、速度差ＶｎＬが所定値ＶｎＬ１より小さい状態）になったか否かを監視する（Ｓ１１）。ＥＣＵ１０はオン状態であることを確認すると、リミッタ速度ＶＬ、自車速度Ｖｎ、周辺監視情報、アクセル開度、目標スロットル開度ＴＡｍなどのデータを読込んで、リミッタ制御の準備に入る（Ｓ１２）。

ＥＣＵ１０は、更にアクセル開度センサ２の出力に基づいて、ドライバによるオーバーライド要求があるか否かを確認し（Ｓ１３）、オーバーライド要求があることを確認した場合には続いてオーバーライド不許可とするか否かについて判断する（Ｓ１４）。オーバーライド許可、不許可の判断は前述したように自車のリスクが所定基準より高いか否に基づいてなされる。

ＥＣＵ１０は、上記ステップＳ１４でリスクが高いと判断した場合には、オーバーライドを不許可とし、さらに自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ以上となっていないかを確認する（Ｓ１５）。上記ステップＳ１３でオーバーライド要求が無かった場合も、このステップＳ１５に進んで自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ以上となっていないかを確認する。自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ未満であることを確認した場合には、前述したリミッタ制御を行ってリミッタ制御係数Ｋｔａを算出し、リミッタ制御用目標スロットル開度ＴＡｍＬを求める（Ｓ２１）。そして、このＴＡｍＬに基づいてスロットル制御を実施する（Ｓ２２）。

なお、ＥＣＵ１０は、上記ステップＳ１５で自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ以上となっていることを確認した場合には、ブレーキ装置６を駆動して速やかに自車を減速させ（Ｓ１６）、自車速度Ｖｎがリミッタ速度ＶＬ未満となるようにする。

さらに、ＥＣＵ１０は上記ステップＳ１４でオーバーライドを許可すると判断した場合には、一端リミッタ制御を解除して（Ｓ３１）、速度差ＶｎＬが所定値ＶｎＬ１より小さい状態となったときにリミッタ制御を再開するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０はリミッタ速度ＶＬを標準的なリミッタ速度ＶＬＣからこれよりαだけ大きいリミッタ速度ＶＬＥに設定してリミッタ制御を継続するようにしてもよいし、ドライバによる手動操作を設定してリミッタ制御を継続するようにしてもよい（Ｓ３２）。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

車両に適用された実施例に係る速度制限装置の構成を示したブロック図である。 駆動力制限手段として機能するＥＣＵが自車速度の抑制制御を行うときの処理をまとめて示したブロック図である。 ＥＣＵにより実行されるリミッタ制御の仕様の一例について示した図である。 （Ａ）は領域（II）の設定例１について示した図であり、（Ｂ）は領域（II）の設定例２について示している図である。 リミッタ速度が増大するように変更されたときのリミッタ制御を説明するために示した図である。 リミッタ制御係数を徐々に変化させる場合の例について示した図である。 オーバーライド許可の条件を説明するため自車の周囲状況について示している図である。 ＥＣＵにより実行されるリミッタ制御の一例をまとめて示したフローチャートである。

符号の説明

１ 速度制御装置
２ アクセル開度センサ
３ 車速センサ
４ 情報取得装置
５ 電子スロットル
６ ブレーキ装置
７ ＲＯＭ
１０ ＥＣＵ（駆動力制限手段）
Ｖｎ 自車速度
ＶＬ リミッタ速度（制限速度）
ＶｎＬ 速度差

Claims (5)

1. 操作量に比例した駆動力を発生させる駆動力発生手段と、自車速度を制限速度以下に制限するため前記駆動力を制限する駆動力制限手段と、を備えた速度制限装置であって、
   前記駆動力制限手段は、前記制限速度と前記自車速度との差が小さいほど前記駆動力の制限を大きくする、ことを特徴とする速度制限装置。
2. 前記駆動力制限手段は、前記差が大きいほど当該差の減少に対する前記駆動力の制限を増大させる、ことを特徴とする請求項１に記載の速度制限装置。
3. 前記駆動力制限手段は、前記制限速度を増大する変更があった場合に、変更前の制限を逓減させながら変更後の制限とする、ことを特徴とする請求項１または２に記載の速度制限装置。
4. ドライバによる駆動力制限解除の意図を検出して駆動力制限の解除を行う解除手段と、駆動力制限を解除したときのリスクを評価するリスク評価手段と、前記リスクが所定基準以上であるときの駆動力制限の解除を抑制する解除抑制手段とを更に備えた、ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の速度制限装置。
5. 前記駆動力制限手段は前記制限速度を法定速度より小さい速度に設定して、駆動力制限を解除したときに、自車速度を前記制限速度よりも大きく前記法定速度以下である上限速度を超えないように前記駆動力を制限する、ことを特徴とする請求項４に記載の速度制限装置。
   

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